KR20030044888A - 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

음극에 접하는 유기 화합물층에 전자 공여체로서 기능하는 유기 화합물(도너성 분자)을 도핑함으로써 음극과 유기 화합물층 간에 각각 최저공분자궤도(LUMO) 준위 간의 도너 준위를 형성할 수 있고, 이에 따라 음극으로부터의 전자의 주입 및 주입된 전자의 전달을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 전자의 이동에 의한 에너지의 불필요한 손실이나 유기 화합물층 자체의 변질 등이 발생할 문제가 없으므로 음극 재료의 일함수에 관계없이 전자의 주입성을 향상시킴과 동시에 구동 전압의 저하를 실현할 수 있다.

Description

발광 장치{Light emitting divice}
본 발명은 한 쌍의 전극간에 유기 화합물을 포함하는 막(이하, 「유기 화합물층」으로 표기)을 형성한 소자에 전계를 부여함으로써 형광 또는 인광을 얻을 수 있는 발광 소자를 이용한 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 명세서중에서 발광 장치란 화상 표시 디바이스, 발광 디바이스 또는 광원을 가리킨다. 또한 발광 소자에 커넥터, 예를 들어 FPC(Flexible Printed Circuit) 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 혹은 TCP(Tape Carrier Package)가 장착되어 있는 모듈, TAB 테잎이나 TCP 의 팁(tip)에 인쇄 배선판이 마련된 모듈 또는 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적 회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함되는 것으로 한다.
본 발명에서 말하는 발광 소자란 전계를 가함으로써 발광하는 소자이다. 그 발광 메카니즘은 전극간에 유기 화합물층을 사이에 두고 전압을 인가함으로써 음극으로부터 주입된 전자 및 양극으로부터 주입된 정공이 유기 화합물층 내에서 재결합하여 여기 상태의 분자(이하, 「분자 여기자」라 칭함)를 형성하고 그 분자 여기자가 기저 상태로 복귀할 때에 에너지를 방출하여 발광하는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 발광 소자의 경우 통상적으로 유기 화합물은 1㎛ 미만의 박막으로 형성된다. 또한 발광 소자는 유기 화합물층 자체가 광을 방출하는 자기 발광형의 소자이므로 종래의 액정 디스플레이에 이용되는 백라이트가 필요 없다. 따라서 발광 소자는 지극히 박형경량으로 제조될 수 있는 것이 큰 장점이다.
또한 예를 들어 100 내지 200nm 정도의 두께를 갖는 유기 화합물층에서 캐리어 주입 후 재결합에 이르기까지의 시간은 유기 화합물층의 캐리어 이동도를 고려할 때 수십 나노초 정도로서, 캐리어의 재결합으로부터 발광까지의 과정을 포함해도 발광은 마이크로초 정도 이내로 이루어진다. 따라서 상당히 응답 속도가 빠른 것도 장점 중 하나이다.
이러한 박형경량ㆍ고속 응답성ㆍ직류 저전압 구동 등의 특성으로 발광 소자는 차세대 플랫 패널 디스플레이 소자로서 주목을 받고 있다. 또한 자기 발광형이고 시야각이 넓어 시인성도 비교적 양호하여 휴대용 전자 기기의 표시 화면에 이용하는 소자로서 효과적이라 할 수 있다.
그런데 Eastman Kodak Company의 Tang 등은 소자의 특성 향상을 위해 캐리어 수송성이 다른 유기화합물을 적층하고 정공과 전자가 각각 양극, 음극으로부터 균형성 높게 주입되는 구조로 하고 아울러 유기층의 막 두께를 200nm 이하로 함으로써 10V 이하의 인가 전압에서 1000cd/m2로서 외부 양자 효율 1%의 실용화에 충분한 고휘도, 고효율을 얻는 데에 성공하고 있다(문헌 1:Appl.Phys.Lett.,51, 913(1987)). 또한 이 고효율 소자에 있어서 Tang 등은 기본적으로 절연체로 간주되는 유기 화합물에 대해 금속 전극으로부터 전자를 주입할 때 문제가 되는 에너지 장벽을 저하시키기 위해 일함수가 작은 Mg(마그네슘)을 사용했으나 Mg은 산화되기 쉽고 불안정하며 유기 표면에 대한 접착성이 부족한 점 등으로 인해 비교적 안정적이고 또한 유기 표면에 대한 밀착성이 우수한 Ag(은)과 공층착(共蒸着)에 의해 합금화시킨 것을 사용해 왔다.
또한 Toppan Printing Company의 그룹(문헌2: 제 51회 응용물리학회 학술강연회, 강연예고집 28a-PB-4, p.1040)은 Mg보다 일함수가 더욱 작은 Li(리튬)을 이용하여 Al(알루미늄)과 합금화함으로써 안정화시키고 음극으로서 이용함으로써 Mg 합금을 이용한 소자보다 낮은 구동 전압과 높은 발광 휘도를 달성한 것을 보고하고 있다.
상기 합금 전극을 배경으로 하여 더욱 안정적인 음극의 개발이 요망되어 왔으나 최근 들어 초박막의 절연층(0.5nm)으로서 불화 리튬(LiF) 등의 음극 버퍼층을 개재시킴으로써 알루미늄 음극에서도 Mg:Ag 등의 합금을 이용하여 형성된 음극과 동등 이상의 발광 특성을 얻을 수 있음이 보고되고 있다.(문헌 3:L.S.Hung, C.W.Tang and M.G.Mason:Appl.Phys.Lett.,72,152(1997).).
이 음극 버퍼층을 형성함에 따른 특성 향상의 메카니즘은 음극 버퍼층을 형성하는 LiF가 유기 화합물층의 전자 수송층을 형성하는 Alq3과 접하여 형성되었을 때 Alq3의 에너지 밴드를 휘게하여 전자 주입 장벽이 저하되기 때문인 것으로 여겨지고 있다.
이외에도 발광 소자의 음극에 접하는 유기 화합물층에 일함수가 4.2eV 이상인 알칼리 금속이나 알칼리 토금속, 희토류 금속을 포함하는 천이 금속의 어느 하나 이상으로 이루어지는 금속 도핑층을 형성함으로써 음극으로부터의 유기 화합물층에 대한 전자 주입장벽을 작게 하여 음극으로부터의 전자의 주입성을 향상시키는 기술도 보고되고 있다(일본국 특허 공개 공보 평10-270171호)
이상과 같이 하여 양극, 음극 및 유기 화합물층으로 이루어지는 발광 소자에 대해 전극으로부터의 캐리어 주입성을 향상시키는 고안을 강구함으로써 발광 소자의 소자 특성의 향상을 도모했다.
그 밖에도 발광 소자의 양극과 접하는 정공 수송층에 전자 수용성 재료를 도핑함으로써 정공의 주입성 향상에 따른 캐리어 밀도의 증가와 도전성을 증가시킬 수 있고 이에 따라 저전압의 구동이 가능하게 된다는 보고가 있다.(문헌 4: J.Blochwitz, M.Pfeiffer, T.Fritz, and K.Leo:Applied. Physics. Letters.,73, 6, 729(1998).).
그러나 액티브 매트릭스형의 발광 장치에서 유기 화합물층과 음극 간에 상술한 바와 같은 음극 버퍼층이나 금속 도핑층을 형성하여 발광 소자의 특성 향상을 도모하고자 할 경우 음극으로부터의 주입성이 향상되는 반면 음극 버퍼층의 금속 도핑층의 일부에 포함되는 알칼리 금속 및 알칼리 토류 금속이 확산되여 드리프트하기 때문에 발광 소자와 접속된 TFT에 영향을 미쳐 그 특성이 저하되는 문제가 발생한다. 즉 발광 소자로서의 특성이 향상되는 반면, TFT 특성이 저하되는 문제가 발생한다.
또한 전자 수용성 재료를 도핑함으로써 정공의 주입성 향상에 따른 캐리어 밀도의 증가와 도전성을 증가시킬 수 있는 반면 억셉터(전자수용체)로서 기능하는 유기 화합물은 전하 이동 착체를 형성할 가능성이 있다. 그리고 이 전하 이동 착체가 발광층과의 경계에 존재할 경우에는 발광층에서 발생한 캐리어의 재결합에 의한 에너지가 비발광성 전하 이동 착체로 이동하여 소광(消光)하는 문제가 발생한다. 이는 전자 공여성의 재료를 도핑함으로써 전자의 주입성을 향상시키는 도너(전자공여체)에 대해서도 동일하게 적용된다고 할 수 있다.
이에 본 발명에서는 이제까지 사용해 왔던 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속 등의 TFT 특성에 영향을 미치는 재료를 사용하지 않고 캐리어의 주입성을 향상시킴과 아울러 발광층에서 캐리어의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 전하 이동 착체로 이동함에 따른 발광 소자의 소광을 방지하는 구조를 갖는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 2(A) 및 도 2(B)는 상방 출사형의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 3은 상방 출사형의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 4(A) 및 도 4(B)는 상방 출사형의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 5는 상방 출사형의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 6(A) 및 도 6(B)는 하방 출사형의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 7은 하방 출사형의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 8(A) 및 도 8(B)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 9(A) 및 도 9(B)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 10(A) 내지 도 10(C)는 본 발명의 발광 장치의 제조 공정을 설명하는 도면,
도 11(A) 내지 도 11(C)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 12(A) 내지 도 12(C)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 13(A) 및 도 13(B)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 14(A) 내지 도 14(D)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 15(A) 및 도 15(B)는 본 발명에 이용할 수 있는 회로 구성을 설명하는 도면,
도 16(A) 및 도 16(B)는 본 발명의 발광 장치의 소자 구조를 설명하는 도면,
도 17은 패시브 매트릭스형 발광 장치를 설명하는 도면,
도 18(A) 내지 도 18(H)는 전기 기기의 일예를 도시한 도면,
도 19는 본 발명의 발광장치의 소자 구조를 설명하는 도면.
****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****
102:양극
103:유기 화합물층
104:음극
111:정공 수송층
112:발광층
113:전자 수송층
114:전자 전달 영역
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 음극에 접하는 유기 화합물층에 전자공여체로서 기능하는 유기 화합물(이하 도너성 분자라 칭함)을 도핑함으로써 음극과 유기 화합물층 사이에 각각 최저 공분자 궤도(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 준위 간의 도너 준위를 형성할 수 있으므로 음극으로부터의 전자의 주입 및 주입된 전자의 전달을 효율적으로 수행할 수 있다. 또한 전자의 이동에 따른 에너지의 불필요한 손실이나 유기 화합물층 자체의 변질 등의 문제도 없으므로 음극 재료의 일함수에 관계없이 전자의 주입성을 향상시킴과 아울러 구동 전압의 저하를 실현할 수있다.
또한 이러한 도너성 분자들은 확산하여 TFT의 특성을 저하시키는 문제가 없으므로 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속을 이용한 경우에 존재하는 위험성없이 발광 소자의 특성을 향상시킬 수 있다.
이에 본 발명에서는 유기 화합물층에 포함되는 전자 수송층의 일부에 도너성 분자를 도핑함으로써 전자 전달 영역을 형성한다. 또한 여기서 형성되는 전자 전달 영역은 발광 소자의 음극과 접하여 형성되기 때문에 음극으로부터의 전자의 주입성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 도너성 분자가 도핑되지 않는 전자 수송층을 갖고 있으므로 전자 전달 영역과 발광층이 직접 접하지 않는 구조를 형성할 수 있다.
이 구조는 도너성 분자가 전자 전달 영역에서 전하 이동 착체를 형성한 경우에 전하 이동 착체가 발광층과의 계면에 존재하면 발광층에서 캐리어의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 비발광성 전하 이동 착체로 이동하여 소광되는 문제를 방지할 수 있다.
즉 본 발명의 발광 소자는 양극과 음극 사이에 유기 화합물층이 형성되는 발광 소자로서 유기 화합물층은 발광층과, 도너성 분자를 포함하는 전자 전달 영역을 가지며 전자 전달 영역은 발광층과 접하지 않고 음극과 접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
본 발명에서 개시하는 발명의 구성은 양극, 음극 및 유기 화합물층을 갖는 발광 장치로서, 상기 양극과 상기 음극과의 사이에 상기 유기 화합물층을 가지며 상기 유기 화합물층은 발광층 및 전자 수송층을 가지며, 상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달영역을 통해 상기 음극에 접하고, 상기 전자 전달 영역은 상기 음극과 접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치이다.
또한 본 발명의 다른 구성은 절연 표면상에 마련된 TFT와, 상기 TFT상에 형성된 층간 절연막과, 상기 층간 절연막상에 형성된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극의 단부를 덮여 형성된 절연층과, 상기 제 1 전극상에 형성된 유기 화합물층과, 상기 유기 화합물층 상에 형성된 제 2 전극을 갖는 발광 장치로서, 상기 TFT는 소스 영역 및 드레인 영역을 가지며 상기 제 1 전극은 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역의 어느 하나와 전기적으로 접속되고, 상기 유기 화합물층은 발광층 및 전자 수송층을 가지며, 상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 상기 음극에 접하며, 상기 전자 전달 영역은 상기 전극과 접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치이다.
또한 상기 구성들 중 하나에 따른 발광장치에 있어서 제 1 전극이 양극이고 제 2 전극이 음극인 경우에는 전자 전달영역은 제 2 전극과 접하게 형성되고, 제 1 전극이 음극이고 제 2 전극이 양극으로 형성되어 있는 경우에는 전자 전달 영역은 제 1 전극과 접하게 형성된다.
또한 상기 각 구성에 있어서 유기 화합물층은 정공 주입층과, 정공 수송층과, 발광층과, 블로킹층과, 전자 수송층과, 상기 전자 수송층의 일부에 형성된 전자 전달영역 중 발광층과, 전자 수송층과, 전자 전달영역을 포함하며 전자 전달영역은 도너성 분자를 포함하는 유기 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 각 구성에 있어서 정공 주입층 또는 정공 수송층의 일부에 억셉터성 분자를 포함하는 전자 전달 영역이 형성되어 있을 수도 있다. 아울러 정공 전달 영역이 형성되는 경우에는 양극과 접하여 형성하고, 또한 정공 전달 영역과 발광층이 직접 접하지 않는 구조를 갖는다.
또한 본 발명의 발광장치는 TFT와 전기적으로 접속된 발광 소자를 갖는 액티브 매트릭스형의 발광장치에 적합한 구성인데 패시브 매트릭스형 발광장치에서도 실시 가능하다.
아울러 본 발명의 발광장치에서 얻어지는 발광은 일중항 여기 상태 또는 삼중항 여기 상태의 어느 하나, 또는 그 양자에 의한 발광을 포함하는 것으로 한다.
[실시 형태 1]
본 발명의 발광 장치의 소자 구조에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에서 양극(102) 상에 유기 화합물층(103)이 형성되고 유기 화합물층(103) 상에 음극(104)이 형성되어 있다. 또한 양극(102)에서 유기 화합물층(103)으로 정공이 주입되고, 음극(104)으로부터는 유기 화합물층(103)으로 전자가 주입된다. 그리고 유기 화합물층(103)에서 정공과 전자가 재결합함으로써 발광이 얻어진다.
또한 유기 화합물층(103)은 정공 수송층(111), 발광층(112), 전자 수송층(113) 및 전자 수송층의 일부에 형성되는 전자 전달영역(114)을 적어도 포함하며, 정공 주입층, 정공 수송층 및 블로킹층 등 캐리어에 대한 기능이 다른 층의 어느 하나, 또는 복수를 조합하여 적층함으로써 형성된다. 또한 본 실시 형태 1에서는 유기 화합물층(103)이 정공 수송층(111), 발광층(112), 전자 수송층(113) 및 전자 전달 영역(114)으로 이루어지는 적층 구조를 갖는 경우에 대해 설명한다.
또한 본 발명에서 유기 화합물층에서 발생한 광은 양극측에서 출사시킬 수도있고 음극측에서 출사시킬 수도 있다. 또한 양극측에서 출사시키는 경우에는 양극을 투과성의 물질로 형성하는 것은 필수인데 음극을 차광성의 물질로 형성함으로써 소자 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 음극측에서 출사시키는 경우에는 음극을 투과성의 재료로 형성하고 양극을 차광성의 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
양극(102)을 형성하는 재료로서는 양극으로부터의 정공의 주입성을 방해하지 않기 위해서 일함수가 4.5eV 이상인 일함수가 큰 재료를 사용한다. 또한 양극이 투과성을 갖는 경우와 차광성을 갖는 경우에 있어서 적합한 재료가 달라진다.
양극(102)을 투과성의 재료로 형성하는 경우에는 산화 인듐·주석(ITO)막, 산화 인듐에 2 내지 20%의 산화 아연(ZnO)을 혼합한 투명 도전막, IZO, 및 산화인듐과 산화아연으로 구성되는 재료의 투명도전막(In2O3-ZnO)등을 이용하여 형성할 수 있다.
한편, 양극(102)을 차광성의 재료로 형성하는 경우에는 원소 주기율의 제 4족, 제 5족, 또는 제 6 족에 속하는 금속 원소의 질화물 또는 탄화물인 금속 화합물을 이용할 수 있다. 바람직하게는 질화 티탄, 질화 지르코늄, 탄화 티탄, 탄화 지르코늄, 질화 탄탈, 탄화 탄탈, 질화 몰리브덴, 탄화 몰리브덴을 이용하여 형성할 수 있다.
또한 이들 금속 화합물은 일함수가 4.7eV 이상이다. 예를 들어 질화 티탄(TiN)은 일함수가 4.7eV이다. 또한 금속 화합물은 오존 분위기하의 자외선 조사 처리(UV 오존 처리)에 의해 일 함수를 더욱 크게 할 수 있다.
이어서 유기 화합물층(103)이 형성된다. 또한 유기 화합물층(103)을 형성하는 재료로서는 저분자계, 고분자계, 혹은 중분자계의 공지의 유기 화합물을 사용할 수 있다. 또한 여기서 말하는 중분자계 화합물은 승화성 또는 용융성을 갖지 않고 (분자수가 10 이하) 또는 연쇄하는 분자의 길이가 5㎛ 이하(바람직하게는 50nm 이하)인 재료를 말한다.
또한 본 실시 1의 형태에 의해 형성되는 발광 소자의 유기 화합물층(103)에는 이하와 같은 유기 화합물을 이용할 수 있다.
유기 화합물층(103)은 정공 수송성 재료로 이루어지는 정공 수송층(111), 발광성 재료로 이루어지는 발광층(112), 전자 수송성 재료로 이루어지는 전자 수송층(113) 및 전자 수송층의 일부에 도너성 분자를 포함하는 전자 전달 영역(114)을 적층함으로써 형성된다. 또한 본 발명에서의 유기 화합물층의 적층구조는 여기서 나타내는 구성에 한정되는 것은 아니며 이 밖에도 정공 주입재료로 이루어지는 정공 주입층이나 정공 저지성 재료로 이루어지는 블로킹층(정공 저지성)을 포함한 적층 구조로 하는 것도 가능하다. 이하에 각 층에 적합한 재료를 각각 열거한다. 단 본 발명의 발광 소자에 이용하는 재료는 이에 한정되지 않는다.
정공 수송층(111)을 형성하는 정공 수송 재료로서는 방향족 아민계(즉, 벤젠환-질소의 결합을 갖는 것)의 화합물이 적합한다. 널리 이용되고 있는 재료로서는 예를 들어 앞서 설명한 TPD 외에 그 유도체인 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(이하, 「α-NPD」로 표기)이나, 4,4', 4''-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(이하,「TDATA」로 표기), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-트리페닐아민(이하,「MTDATA」로 표기) 등의 스타버스트형 방향족 아민 화합물을 들 수 있다.
발광층(112)을 형성하는 발광재료로서는 구체적으로 트리스(8-퀴놀리놀레이트)알루미늄(이하, Alq3으로 표시), 트리스(4-메칠-8-퀴노리노레이트)알루미늄(이하, Almq3으로 표시), 비스(10-하이드록시벤조[h]-퀴노리네이트)베릴리움(이하, BeBq2로 표시), 비스(2-메틸-8-퀴노리노레이트)-(4-하이드록시-비페닐릴)-알루미늄(이하, BAlq로 표시), 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조옥사졸레이트]아연(이하, Zn(BOX)2로 표시), 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조티아졸레이트]아연(이하, Zn(BTZ)2로 표시)등의 금속 착제 이외에 각종 형광 색소도 효과적이다. 또한 삼중 항 발광재료도 가능하며 백금 내지 이리듐을 중심 금속으로 하는 착체를 주로 예로 들 수 있다. 삼중항 발광재료로서는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(이하, Ir(ppy)3으로 표시),2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린-백금(이하, PtOEP로 표시) 등이 알려져 있다.
전자 수송재료로서는 금속 착체가 주로 사용되며 앞서 말한 ALq3, Almq3, BeBq2등의 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체나 혼합 배위자 착체인 BAlq 등이 적합하다. 또한 Zn(BOX)2, Zn(BTZ)2등의 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체도 있다. 또한 금속 착체 이외에도 2-(4-비페닐)-5-(4-테르트-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(이하, PBD로 표시), 1,3-비스[5-(p-테르트-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(이하, OXD-7로 표시) 등의 옥사디아졸 유도체, 3-(4-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4-비페닐)-1,2,4-트리아졸(이하, TAZ로 표시), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-비페닐)-1,2,4-트리아졸(이하, p-EtTAZ로 표시) 등의 트리아졸 유도체, 바소페난트롤린(이하, BPhen으로 표시), 바소큐프로인(이하, BCP로 표시) 등의 페난트롤린 유도체가 전자 수송성을 갖는다.
상기한 유기 재료외에도 본 발명의 유기 화합물층(103)의 정공 수송층(111), 발광층(112), 전자 수송층(113)의 일부에 사용하는 재료로서 무기 재료(특히, Si 및 Ge 산화물, 질화 탄소(CxNy), 알칼리 금속 원소, 알칼리토 금속 원소, 그리고 란탄원소 산화물을 Zn, Sn, V, Ru, Sm, 또는 Ir과 결합한 재료 등)을 사용할 수도 있다.
전자 전달 영역(114)의 형성에는 이하의 구조식(D1) 내지 (D7)로 표시되는 분자 골격을 적어도 일부에 포함하는 도너성 분자와 전자 수송성 재료를 이용하여 형성된다. 또한 도너성 분자는 전자 주입층에 주입된 전자의 수송성 향상 및 전자 전달 영역의 유도성을 향상시키는 점에서 전체의 50% 이상으로 포함되도록 형성하는 것이 바람직하다.
구조식(D1) : 풀바렌형 도너
구조식(D2) : 황함유 헤테로 환식 도너
구조식(D3) : 아민형 도너
구조식(D4) : 금속 착체형 도너
구조식(D5) : 시아닌 색소 도너
구조식(D6) : 질소 함유 헤테로 환식 도너
구조식(D7) : 폴리머형 도너
이 밖에 유기 화합물층이 정공 주입층을 포함하는 경우에는 정공 주입층을 형성하는 정공 주입 재료로서 유기 화합물이면 포르피린계의 화합물이 효과적이고, 프탈로시아민(이하, H2-Pc로 표시), 구리 프탈로시아민(이하, Cu-Pc로 표시) 등이 있다. 도전성 고분자 화합물로서는 화학 도핑을 실시한 재료도 있으며, 폴리스텔렌술폰산(이하, PSS로 표시)을 도핑한 폴리에틸렌디옥시티오펜(이하, PEDOT로 표시)이나 폴리아닐린, 폴리비닐카바졸(이하, PVK로 표시) 등을 들 수 있다.
또한 유기 화합물층이 블로킹층을 포함하는 경우에는 블로킹층을 형성하는 정공 저지 재료로서 위에서 설명한 BAlq, OXD-7, TAZ, P-EtTAZ, BPhen, BCP 등이 여기 에너지 레벨이 높아 효과적이다.
본 발명에서는 정공수송층(111)과 발광층(112)를 형성하는데 사용한 재료를공증착시켜 그 두 층간의 계면에 혼합층을 형성하여 이루어지는 구조를 사용할 수 있다. 이와 유사하게 발광층(112)과 전자수송층(113)간의 계면에 혼합층을 형성하여 이루어지는 구조를 사용하는 것도 가능하다.
이어서 음극(104)이 형성된다. 음극(104)을 형성하는 재료로서는 음극(104)으로부터의 전자의 주입성을 향상시키기 위해 일함수가 3.8eV 이하인 일함수가 작은 재료를 사용한다. 또한 음극(104)이 투과성을 갖는 경우에는 음극(214)의 가시광에 대한 투과율은 40% 이상인 것이 바람직하다. 한편 음극(104)이 차광성을 갖는경우에는 음극을 형성하는 막에 대한 가시광의 투과율이 10% 미만이 되도록 형성한다. 예를 들어 음극(104)은 AL, Ti, W 등으로 이루어지는 단층막이나 일함수가 작은 재료와의 적층막에 의해 형성한다.
이상에 의해 양극(102), 유기화합물층(103) 및 음극(104)으로 이루어지고 유기 화합물층(103)이 음극과 접하는 영역에 전자 전달영역(114)이 형성된 본 발명의 발광 소자를 형성할 수 있다.
또한 여기서는 도시하지 않았으나 본 발명에서는 전자 전달 영역 뿐 아니라 정공 전달 영역을 형성하는 것도 가능하다. 또한 정공 전달 영역의 형성에는 이하의 구조식(A1) 내지 (A4)로 표시되는 분자 골격을 적어도 일부에 포함하는 억셉터성 분자와 정공 수송성 재료 또는 정공 주입성 재료를 이용하여 형성된다. 또한 억셉터성 분자는 주입된 정공의 수송성 향상 및 정공 전달층의 도전성을 향상시키는 점에서 전체의 50% 이상으로 포함되도록 형성하는 것이 바람직하다.
구조식(A1) : 시아노형 억셉터
구조식(A2) : 퀴논형 억셉터
구조식(A3) : 니트로화합물형 억셉터
구조식(A4) : 퀴노디이민형 억셉터
[실시 형태 2]
본 발명에 의해 형성되는 발광 장치에서의 발광 소자의 소자 구조에 대해 도 2(A) 및 도 2(B)를 참조하여 설명한다. 또한 도 2(A)는 발광 장치의 화소부의 단면 구조에 대해 도시한 것이고, 도 2(B)는 발광 소자의 소자 구조에 대해 도시한 것이다. 구체적으로는 전류 제어용 TFT에 전기적으로 접속된 한쪽 전극에 대해 유기 화합물층을 개재하여 형성된 다른쪽 전극이 투광성의 재료로 이루어지는 음극인 경우의 상방 출사형의 소자 구조에 대해 설명한다.
도 2(A)에서 기판(201)상에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다. 또한 여기서는 발광소자(215)의 제 1 전극(210)에 전기적으로 접속되고, 발광 소자(215)에 공급되는 전류를 제어하는 기능을 갖는 전류 제어용 TFT(222)와 전류 제어용 TFT(222)의 게이트 전극에 인가되는 비디오 신호를 제어하기 위한 스위치용 TFT(221)을 나타내고 있다.
기판(201)으로서는 차광성을 갖는 실리콘 기판을 사용하는데 유리 기판이나 석영 기판, 수지 기판 또는 가요성 기판 재료(플라스틱)을 이용할 수도 있다. 또한 각 TFT의 활성층은 적어도 채널 형성 영역(202), 소스 영역(203), 드레인 영역(204)을 구비하고 있다.
또한 각 TFT의 활성층은 게이트 절연막(205)으로 덮혀지고 게이트 절연막(205)를 통해 채널 형성 영역(202)과 겹쳐지는 게이트 전극(206)이 형성되어 있다. 또한 게이트 전극(206)을 덮는 층간 절연막(208)이 마련되어 있다. 또한 층간 절연막(208)을 형성하는 재료로서는 산화 규소, 질화 규소 및 질화 산화 규소 등의 규소를 포함하는 절연막 이외에 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴(감광성 아크릴을 포함), BCB(벤조시클로부텐) 등이 유기 수지막을 사용할 수 있다.
이어서 층간절연막(208) 상에 전류 제어용 TFT(222)의 소스영역(203)과 전기적으로 접속된 배선(207) 및 드레인 영역(204)과 전기적으로 접속된 제 1전극(211)이 마련된다. 또한 본 실시 형태 2에서는 제 1 전극(211)은 양극이 되도록 형성되어 있다. 따라서 제 1 전극(양극)(211)은 양극으로서 기능하는 일함수가 큰 재료를 이용한다. 또한 제 1 전극(211)을 형성하는 재료로서는 차광성을 가지며 또한 반사율이 높은 도전성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 전류 제어용 TFT(222)는 p채널형으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 제 1 전극(양극)(211)의 단부 및 배선(207) 등을 덮는 절연층(209)이 형성된다. 이어서 제 1 전극(양극)(211) 상에 유기 화합물층(213)을 형성하고 그 위에 음극이 되는 제 2 전극(214)을 형성함으로써 발광소자(215)를 완성시킬 수 있다. 또한 본 실시 형태 2에서는 제 2 전극(음극)(214)을 광투과성을 갖도록 형성해야 하므로, 이 제 2 전극(음극)(214)은 광(가시광)을 투과할 정도의 막 두께로 형성된다.
본 실시 형태 2에서는 제 2 전극(음극)(214)이 광투과성을 가지므로 유기 화합물층(213)에서의 캐리와의 재결합에 의해 발생하는 광이 제 2 전극(음극)(214) 측에서 출사되는 상면 출사구조가 된다.
이어서 도 2(A)에서 설명한 발광 장치의 발광소자에서의 소자 구조에 대해 도2(B)를 이용하여 상세하게 설명한다. 특히 유기 화합물층에 저분자계 화합물을 이용하여 형성한 소자 구조에 대해 설명한다.
제 1 전극(양극)(211)은 차광성의 금속 화합물막에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서 제 1 전극(양극)(211)은 도 2(A)에서 도시한 바와 같이 전류 제어용 TFT(222)와 전기적으로 접속된 전극이고, 본 실시 형태 2에서는 TiN을 이용하여 스퍼터링법에 의해 120nm의 막두께로 형성된다. 또한 여기서 이용하는 스퍼터링법으로서는 2극 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, 또는 대향 타겟 스퍼터링법 등이 있다.
그리고 제 1 전극(양극)(211) 상에 유기 화합물층(213)이 형성되는데 맨먼저 양극으로부터의 정공의 주입성을 향상시키는 기능을 갖는 정공 주입층(231)이 형성된다. 본 실시 형태 2에서는 정공 주입층(231)으로서 구리 프탈로시아민(이하, Cu-Pc로 표시)을 30nm의 막두께로 증착법에 의해 성막한다.
이어서 정공 수송성이 우수한 재료에 의해 정공 수송층(232)을 형성한다. 여기서는 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(이하, 「α-NPD」로 표기)를 40nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
이어서 발광층(233)이 형성된다. 본 실시 형태 2에서는 발광층(233)에서 정공과 전자가 재결합하여 발광을 발생시킨다. 또한 발광층(233)은 정공 수송성의 호스트재료로서 4,4'-디카바졸-비페닐(이하, CBP로 표시)을 이용하고 발광성의 유기 화합물인 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(이하, Ir(ppy)3으로 표시)와 함께 공증착함으로써 30nm의 막 두께로 성막한다.
아울러 블로킹층(234)을 형성한다. 블로킹층(235)은 정공 저지층으로 불리우며 발광층(233)에 주입된 정공이 전자 수송층을 통과하여 음극에 도달함으로써 재결합에 관여하지 않는 불필요한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 층이다. 본 실시 형태 2에서는 블로킹층(234)으로서 바소큐프로인(이하, BCP로 표시)을 10nm의막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
그리고 전자 수송층(235)이 형성된다. 또한 전자 수송층(235)은 전자 수용성을 갖는 전자 수송성 재료에 의해 형성된다. 본 실시 형태 2에서는 전자 수송층(235)으로서 Alq3을 40nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
또한 전자 수송성 재료와 도너성 분자를 공증착함으로써 전자 전달 영역(236)을 형성할 수 있다. 이상에 의해 적층 구조를 갖는 유기 화합물층(213)이 완성된다. 또한 전자 전달 영역(236)은 구조식(D1) 내지 (D7)로 나타낸 분자 골격을 적어도 일부에 포함하는 도너성 분자를 이용하여 형성된다. 본 실시 형태 2에서는 전자 전달영역(236)으로서 도너성 분자인 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(이하 TMB로 표시)와 전자 수송성 재료인 Alq3을 5nm의 막 두께로 공증착함으로써 성막한다.
이어서 음극이 되는 제 2 전극(214)이 형성된다. 본 발명에서 제 2 전극(음극)(214)은 유기 화합물층(213)에서 발생한 광을 투과시키는 전극이므로 투과성을 갖는 재료로 형성된다. 또한 제 2 전극(음극)(214)은 전자를 유기 화합물층(213)에주입하는 전극이므로 일함수가 작은 재료로 형성할 필요가 있다. 따라서 본 실시 형태 2에서는 알루미늄(Al)을 20nm의 막 두께로 형성하여 제 2 전극(음극)(214)을 형성한다.
또한 본 실시 형태에서는 음극에서의 투과율을 40% 이상 확보하기 위해 10 내지 30nm 정도의 초박막으로 형성하고 있으나 음극으로서의 기능을 충분히 가지며 또한 투과율을 40% 이상 확보하는 것이 가능한 재료이면 반드시 막 두께를 얇게 할필요는 없다.
아울러 본 실시 형태 2의 소자 구조를 갖는 발광 장치에 있어서 유기 화합물층에 고분자계 화합물과 저분자계 화합물을 이용하여 형성한 경우의 소자 구조에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2(B)와 마찬가지로 제 1 전극(양극)(301)은 차광성의 금속 화합물막에 의해 형성된다. 그러나 제 1 전극(양극)(301) 상에 형성된 유기 화합물층(302)은 도 2(B)와 달리 정공 수송층(303), 발광층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 수송층(305)의 일부에 형성된 전자 전달영역(306)의 적층 구조로 이루어진다. 또한 여기서는 정공 수송층(303) 및 발광층(403)에 고분자계 화합물을 이용한 경우에 대해 설명한다.
정공 수송층(303)은 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylene dioxythiophene)과 폴리스틸렌 술폰산(이하, PSS로 표시) 모두를 이용하여 형성함과 아울러 폴리아닐린(이하, PANI로 표시)과 장뇌술폰산(이하, CSA로 표시) 모두를 이용하여 형성할 수 있다. 또한 이 재료들은 수용성이므로 물을 용매로 하여 제조한 도포액을 스핀 코팅법에 의해 도포하여 성막한다. 또한 본 실시 형태 2에서는 정공 수송층(303)으로서 PEDOT 및 PSS로 이루어지는 막을 30nm 막두께로 형성한다.
또한 발광층(304)에는 폴리파라페닐렌 비닐렌계, 폴리파라페닐렌계, 폴리티오펜계, 또는 폴리플루오렌계의 재료를 이용할 수 있다.
폴리파라페닐렌 비닐렌계의 재료로서는 오렌지색의 발광을 얻을 수 있는 폴리파라페닐렌비닐렌(poly(p-phenylene vinylene))(이하, PPV로 표시), 폴리[2-(2'-에틸-헥속시)-5-메톡시-1,4-페닐렌 비닐렌] (poly[2-(2'-ethyhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylene)(이하 MEH-PPV로 표시), 절연의 발광을 얻을 수 있는 폴리[2-(디알콕시페닐)-1,4-페닐렌 비닐렌] (poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])(이하, ROPh-PPV로 표시)등을 이용할 수 있다.
폴리 파라페닐렌계의 재료로서는 청색발광을 얻을 수 있는 폴리[2,5-디알콕시-1,4-페닐렌](poly[2,5-dialkoxy-1,4-phenylene])(이하 RO-PPP로 표시), 폴리(2,5-디헥속시-1,4-페닐렌)(poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylene)) 등을 이용할 수 있다.
또한 티오 페닐렌계의 재료로서는 적색 발광을 얻을 수 있는 폴리[3-알킬티오펜](poly[3-alkylthiophene])(이하, PAT로 표시), 폴리[3-헥실티오펜](poly[3-hexylthiophene])(이하, PHT로 표시), 폴리[3-시클로헥실티오펜](poly[3-cyclohexylthiophene])(이하, PCHT로 표시), 폴리[3-시클로헥실-4-메틸티오펜](poly[3-cyclohexyl-4-methylthiophene])(이하,PCHMT로 표시), 폴리[3,4-디시클로헥실티오펜](poly[3,4-dicyclohexylthiophene])(이하, PDCHT로 표시), 폴리[3-(4-옥틸페닐)-티오펜](poly[3-(4-octylphenylthiophene])(이하, POPT로 표시), 폴리[3-(4-옥틸페닐)-2,2바이티오펜](poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene)(이하, PTOPT로 표시) 등을 이용할 수있다.
또한 폴리플루오렌계의 재료로서는 청색발광을 얻을 수 있는 폴리(9,9-디알킬플루오렌)(poly(9,9-dialkylfluorene)(이하, PDAF로 표시), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌(poly(9,9-dioctylfluorene)(이하, PDOF로 표시) 등을 이용할 수 있다.
또한 이 재료들은 유기 용매에 용해시킨 용액을 도포법에 의해 도포하여 형성한다. 또한 여기서 사용하는 유기용매로서는 톨루엔, 벤젠, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름, 테트랄린, 크실렌, 디클로로메탄, 시클로헥산, NMP(N-메틸-2-피롤리돈), 디메틸술폭시드, 시클로헥사논, 디옥산, THF(테트라히드로퓨란) 등이다.
또한 본 실시 형태 2에서는 발광층(304)로서 PPV를 톨루엔에 용해시켜 제조한 도포액을 스핀 코팅법에 의해 도포하여 80nm의 막두께로 형성한다.
이어서 발광층(304) 상에 전자 수송층(305)을 형성한다. 또한 여기서는 전자수송층(305)을 형성하는 재료로서 저분자계 화합물인 Alq3을 이용하여 증착법에 의해 40nm의 막 두께로 형성한다.
또한 전자 수송층(305)을 형성하는 전자 수송성 재료와 도너성 분자와의 공증착에 의해 형성되는 전자 전달 영역(306)을 형성함으로써 적층 구조를 갖는 유기 화합물층(302)이 완성된다. 또한 여기서도 도 2(B)와 마찬가지로 전자 전달 영역(306)으로서 TMB와 Alq3을 5nm의 막두께로 증착함으로써 형성한다.
마지막으로 제 2 전극(음극)(307)이 형성되어 발광 소자가 완성된다. 또한 여기서 형성되는 제 2 전극(음극)(307)은 도 2(B)에서 설명한 경우와 마찬가지로 20nm의 Al의 적층에 의해 형성된다.
[실시 형태 3]
본 실시 형태 3에서는 실시 형태 2에서 기재한 발광장치와는 발광 소자의소자 구조가 다른 것에 대해 도 4(A) 및 도 4(B)를 참조하여 설명한다. 또한 도 4(A)는 발광 장치의 화소부의 단면 구조이고, 도 4(B)는 발광소자의 소자 구조에 대해 나타낸 것이다. 구체적으로는 전류 제어용 TFT에 전기적으로 접속된 한쪽 전극에 대해 유기 화합물층을 사이에 두고 형성된 다른쪽 전극이 투과성의 재료로 이루어지는 양극인 경우의 상방 출사형의 소자 구조에 대해 설명한다.
또한 본 실시 형태 3의 발광장치도 실시 형태 2와 마찬가지로 전류 제어용 TFT(422) 및 스위칭용 TFT(421)을 기판(401) 상에 가지고 있는데 본 실시 형태 3의 경우에는 전류 제어용 TFT(422)는 n 채널형 TFT로 형성되는 것이 바람직하다.
전류제어용 TFT(422) 및 스위칭용 TFT(421)을 덮어 형성된 층간 절연막(408) 상에는 전류 제어용 TFT(422)의 소스영역(403)과 전기적으로 접속된 배선(407) 및 전류 제어용 TFT(422)의 드레인 영역(404)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(411)이 마련되어 있다. 또한 본 실시 형태 3에 있어서는 제 1 전극(411)은 음극이 되도록 형성되어 있다. 제 1 전극(411), 배선(407) 등을 덮는 절연층(412)가 형성된다. 따라서 제 1 전극(음극)(411)은 음극으로서 기능하는 일함수가 작은 재료를 이용한다. 또한 제 1 전극(음극)(411)을 형성하는 재료로서는 차광성을 가지며 또한 반사율이 높은 도전성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 부호(402)는 채널 형성 영역을 나타내며, 부호(405)는 게이트 절연막을 나타내며, 부호(406)는 게이트 전극을 나타낸다.
또한 제 1 전극(음극)(411) 상에 유기 화합물층(413)이 형성되고 그 위에 양극이 되는 제 2 전극(414)을 형성함으로써 발광소자(415)를 완성시킬 수 있다. 또한 본 실시 형태 3에서는 제 2 전극(양극)(414)이 광투과성을 갖도록 형성해야 하므므로 제 2 전극(양극)(414)은 광(가시광)을 투과하는 투명 도전막으로 형성된다.
본 실시 형태 3에서는 제 2 전극(양극)(414)에 투명 도전막을 사용하므로 유기 화합물층(413)에서의 캐리와의 재결합에 의해 발생하는 광이 제 2 전극(양극)(414) 측에서 출사되는 상면 출사구조가 된다. 또한 본 실시 형태 3에서는 제 1 전극(음극)(411)을 차광성의 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
이어서 도 4(A)에서 설명한 발광 장치의 발광소자에서의 소자 구조에 대해 도4(B)를 이용하여 상세하게 설명한다. 특히 유기 화합물층에 저분자계 화합물을 이용하여 형성한 소자 구조에 대해 설명한다.
제 1 전극(음극)(411)은 차광성의 도전막에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서 제 1 전극(음극)(411)은 도 4(A)에서 도시한 바와 같이 전류 제어용 TFT(422)에 전기적으로 접속된 전극이고, 본 실시 형태에서는 110nm의 막두께로 형성된 Al에 의해 형성된다. 또한 이때의 성막시에는 증착법을 이용한다.
그리고 제 1 전극(음극)(411) 상에 유기 화합물층(413)이 형성되는데 맨먼저 전자 전달 영역(431)이 형성된다. 또한 전자 전달영역(431)은 구조식(D1) 내지 (D7)로 표시되는 분자 골격을 적어도 일부에 포함하는 도너성 분자와 이어서 형성되는 전자 수송층(432)을 형성하는 전자 수송성 재료를 공증착함으로써 형성된다.본 실시 형태 3에서는 전자 전달영역(431)으로서 TMB와 Alq3을 5nm의 막 두께로 공증착함으로써 성막한다.
이어서 전자의 수송성을 높이는 기능을 하는 전자 수송층(432)을 형성한다. 전자 수송층(432)은 전자 수용성을 갖는 전자 수송성 재료에 의해 형성된다. 본 실시 형태 3에서는 전자 수송층(432)으로서 Alq3을 40nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
이어서 블로킹층(433)을 형성한다. 블로킹층(433)은 정공 저지층으로 불리우며 발광층(434)에 주입된 정공이 전자 수송층(432)을 통과하여 제 1 전극(음극)(411)에 도달한 경우 재결합에 관여하지 않는 불필요한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 층이다. 본 실시 형태 3에서는 블로킹층(433)으로서 BCP를 10nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
이어서 발광층(434)이 형성된다. 본 실시 형태 3에서는 발광층(434)에서 정공과 전자가 재결합하여 발광을 발생시킨다. 또한 발광층(434)은 정공 수송성의 호스트 재료로서 CBP를 이용하고 발광성의 유기 화합물인 Ir(ppy)3과 공증착함으로써 30nm의 막 두께로 성막한다.
이어서 정공 수송성이 우수한 재료에 의해 정공 수송층(435)이 형성된다. 여기서는 α-NPD를 40nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
마지막으로 정공 주입층(436)을 형성함으로써 적층 구조를 갖는 유기 화합물층(413)이 완성된다. 또한 정공 주입층(436)은 양극으로부터의 정공의 주입성을 향상시키는 기능을 한다. 본 실시 형태에서는 정공 주입층(436)으로서 Cu-Pc를 30nm의 막 두께로 성막하여 형성한다. 아울러 증착법을 이용하여 형성한다.
이어서 양극이 되는 제 2 전극(414)이 형성된다. 본 발명에서 제 2 전극(양극)(414)은 유기 화합물층(413)에서 발생한 광을 투과시키는 전극이므로 투과성을 갖는 재료로 형성된다. 또한 제 2 전극(양극)(414)은 정공을 유기 화합물층(413)에주입하는 전극이므로 일함수가 큰 재료로 형성할 필요가 있다.
또한 본 실시 형태에서는 제 2 전극(양극)(414)를 형성하는 재료로서 ITO막이나 산화 인듐에 2 내지 20%의 산화 아연(ZnO)을 혼합하여 투명 도전막을 스퍼터링법에 의해 100nm의 막 두께로 성막하여 사용한다. 또한 일함수가 큰 투명성의 도전막이라면 공지의 다른 재료(IZO, 산화인듐과 산화아연으로 된 재료등)를 이용하여 제 2 전극(양극)(414)을 형성할 수도 있다.
또한 본 실시 형태 3의 소자구조를 갖는 발광 장치에 있어서 유기 화합물층에 고분자계 화합물과 저분자계 화합물을 이용하여 형성한 경우의 소자구조에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4(B)와 마찬가지로 제 1 전극(음극)(501)은 차광성의 도전막에 의해 형성된다. 그러나 제 1 전극(음극)(501) 상에 형성되는 유기 화합물층(502)은 도 4(B)와 달리 전자 전달영역(503), 전자 수송층(504), 발광층(505), 및 정공 수송층(506)의 적층구조로 이루어진다. 또한 여기서는 발광층(505) 및 정공 수송층(506)에 고분자계 화합물을 이용한 경우에 대해 설명한다.
제 1 전극(음극)(501)에 전자 전달영역(503)이 형성된다. 여기서는 도 4(B)에서 설명한 것과 마찬가지로 전자 전달영역(503)으로서 TMB와 Alq3을 5nm의 막 두께로 공증착함으로써 성막한다.
이어서 전자 전달영역(503)상에 전자 수송층(504)을 형성한다. 또한 여기서는 전자 수송층(504)을 형성하는 재료로서 저분자계 화합물인 Alq3을 이용하여 증착법에 의해 40nm의 막 두께로 형성한다.
이어서 발광층(505)으로서 PPV를 톨루엔에 용해시켜 제조한 도포액을 스핀 코팅법에 의해 도포하여 80nm의 막 두께로 형성한다.
이어서 정공 수송층(506)을 형성함으로써 적층 구조를 갖는 유기 화합물층(502)이 완성된다. 또한 본 실시 형태 3에서는 PEDOT와 PSS를 물에 용해시켜 제조한 도포액을 스핀 코팅법에 의해 도포하여 성막한다. 또한 본 실시 형태에서는 정공 수송층(506)을 30nm의 막 두께로 형성한다.
마지막으로 제 2 전극(양극)(507)이 형성되고 발광소자가 완성된다. 또한 여기서 형성되는 제 2 전극(양극)(507)은 도 4(B)에 도시한 경우와 마찬가지로 산화 인듐ㆍ주석(ITO)막이나 산화 인듐에 2 내지 20%의 산화 아연(ZnO)을 혼합하여 투명 도전막을 스퍼터링법에 의해 성막하여 형성한다.
[실시 형태 4]
본 실시 형태 4에서는 실시 형태 2 또는 실시 형태 3에서 기재한 발광장치와는 발광 소자의 소자 구조가 다른 것에 대해 도 6(A) 및 도 6(B)를 참조하여 설명한다. 또한 도 6(A)는 발광 장치의 화소부의 단면 구조이고, 도 6(B)는 발광소자의소자 구조에 대해 나타낸 것이다. 구체적으로는 전류 제어용 TFT에 전기적으로 접속된 한쪽 전극이 투과성의 재료로 이루어지는 양극인 경우의 하방 출사형의 소자 구조에 대해 설명한다.
또한 본 실시 형태 4의 발광장치도 실시 형태 2 및 실시 형태 3과 마찬가지로 전류 제어용 TFT(622) 및 스위칭용 TFT(621)을 기판(601) 상에 가지고 있는데 본 실시 형태 4의 경우에는 전류 제어용 TFT(622)는 p채널형 TFT로 형성되는 것이 바람직하다.
전류제어용 TFT(622) 및 스위칭용 TFT(621)을 덮어 형성된 층간 절연막(608) 상에는 전류 제어용 TFT(622)의 소스영역(603)에 전기적으로 접속된 배선(607) 및 전류 제어용 TFT(622)의 드레인 영역(604)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(611)이 마련되어 있다. 또한 본 실시 형태 4에 있어서는 제 1 전극(611)은 양극이 되도록 형성되어 있다. 따라서 제 1 전극(양극)(611)은 양극으로서 기능하는 일함수가 큰 재료를 이용한다. 제 1 전극(양극)(611)의 단부와 배선(607) 등을 덮는 절연층(612)을 형성한다. 또한 제 1 전극(양극)(611)을 형성하는 재료로서는 광투과성을 갖는 도전성 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 부호(602)는 채널 형성 영역을 나타내며, 부호(605)는 게이트 절연막을 나타내며, 부호(606)는 게이트 전극을 나타낸다.
또한 기판(601)으로서는 투광성을 갖는 기판으로서 유리 기판을 사용하는데 석영 기판도 사용 가능하다.
또한 제 1 전극(양극)(611) 상에 유기 화합물층(613)이 형성되고 그 위에 음극이 되는 제 2 전극(614)을 형성함으로써 발광소자(615)를 완성시킬 수 있다. 또한 본 실시 형태 4에서는 제 1 전극(양극)(611)이 광투과성을 갖도록 형성해야 하므므로 제 1 전극(양극)(611)은 광(가시광)을 투과하는 투명 도전막으로 형성된다. 또한 제 2 전극(음극)(614)은 차광성의 재료에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시 형태 4에서는 제 1 전극(양극)(611)에 투명 도전막을 사용하므로 유기 화합물층(613)에서의 캐리어와의 재결합에 의해 발생한 광이 제 1 전극(양극)(611) 측에서 출사되는 하면 출사구조가 된다.
이어서 도 6(A)에서 설명한 발광 장치의 발광소자에서의 소자 구조에 대해 도 6(B)를 이용하여 상세하게 설명한다. 특히 유기 화합물층에 저분자계 화합물을 이용하여 형성한 소자 구조에 대해 설명한다.
제 1 전극(양극)(611)은 광투과성의 투명 도전막에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서 제 1 전극(양극)(611)은 도 6(A)에서 도시한 바와 같이 전류 제어용 TFT(622)에 전기적으로 접속된 전극으로, 본 실시 형태 4에서는 제 1 전극(양극)(611)을 형성하는 재료로서 ITO막이나 산화 인듐에 2 내지 20%의 산화 아연(ZnO)을 혼합한 투명 도전막을 이용하고 스퍼터링법에 의해 100nm의 막 두께로 형성된다.
그리고 제 1 전극(양극)(611) 상에 유기 화합물층(613)이 형성되는데 맨먼저 양극에서의 정공의 주입성을 향상시키는 기능을 갖는 정공 주입층(631)이 형성된다. 본 실시 형태 4에서는 정공 주입층(631)으로서 Cu-Pc를 30nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
이어서, 정공수송성이 우수한 재료로 정공수송층(632)을 형성한다. 이에 있어서는 40nm의 C-NPD막을 스퍼터링법에 의해 형성한다.
이어서 발광층(633)이 형성된다. 본 실시 형태 4에서는 발광층(633)에서 정공과 전자가 재결합하여 발광을 발생시킨다. 또한 발광층(633)은 정공 수송성의 호스트 재료로서 CBP를 이용하고 발광성의 유기 화합물인 Ir(ppy)3과 함께 공증착함으로써 30nm의 막 두께로 성막한다.
이어서 블로킹층(634)을 형성한다. 블로킹층(634)은 정공 저지층으로 불리우며 발광층(633)에 주입된 정공이 전자 수송층을 통과하여 음극에 도달한 경우 재결합에 관여하지 않는 불필요한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 층이다. 본 실시 형태 4에서는 블로킹층(634)으로서 BCP를 10nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
이어서 전자 수송층(635)을 형성한다. 아울러 전자 수송층(635)은 전자 수용성을 갖는 전자 수송성 재료에 의해 형성된다. 본 실시 형태에서는 전자 수송층(635)으로서 Alq3을 40nm의 막 두께로 증착법에 의해 성막한다.
또한 전자 수송성의 재료와 도너성 분자를 공증착함으로써 전자 전달 영역(636)을 형성할 수 있으며 이상의 과정에 의해 적층구조를 갖는 유기 화합물층(613)이 완성된다. 또한 전자 전달영역(636)은 구조식(D1) 내지 (D7)로 표시되는 분자 골격을 적어도 일부에 포함하는 도너성 분자와 전자 수송성 재료를 공증착함으로써 형성된다. 본 실시 형태에서는 전자 전달 영역(636)으로서 TMB와 Alq3을 5nm의 막 두께로 공증착함으로써 성막한다.
이어서 음극이 되는 제 2 전극(614)이 형성된다. 본 발명에서 제 2 전극(음극)(614)은 전자를 유기 화합물층(613)에 주입하는 전극이므로 일함수가 작은 재료로 형성할 필요가 있다. 따라서 본 실시 형태 4에서는 110nm의 막 두께로 형성된 Al로 이루어지는 제 2 전극(음극)(614)을 형성한다. 또한 이때의 성막에는 증착법을 이용한다.
또한 본 실시 형태 4의 소자구조를 갖는 발광 장치에 있어서 유기 화합물층에 고분자계 화합물과 저분자계 화합물을 이용하여 형성한 경우의 소자구조에 대해 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6(B)과 같은 과정을 통해 제 1 전극(양극)(701)은 광투과성의 투명 도전막에 의해 형성된다. 그러나 제 1 전극(양극)(701) 상에 형성되는 유기 화합물층(702)은 정공 수송층(703), 발광층(704), 전자 수송층(705) 및 전자 전달영역(706)의 적층구조로 이루어진다. 또한 여기서는 정공 수송층(703) 및 발광층(704)에 고분자계 화합물을 이용한 경우에 대해 설명한다.
제 1 전극(양극)(701)에 정공 수송층(703)이 형성된다. 여기서는 정공 수송층(703)으로서 PEDOT와 PSS를 물에 용해시켜 제조한 도포액을 스핀 코팅법에 의해 도포하여 성막한다. 또한 본 실시 형태 4에서는 정공 수송층(703)을 30nm의 막 두께로 형성한다.
이어서 정공 수송층(703) 상에 발광층(704)을 형성한다. 여기서는 발광층(704)으로서 PAT를 톨루엔에 용해시켜 제조한 도포액을 스핀 코팅법에 의해도포하여 80nm의 막 두께로 형성한다.
이어서 발광층(704) 상에 전자 수송층(705)을 형성한다. 또한 여기서는 전자수송층(705)을 형성하는 재료로서 저분자계 화합물인 Alq3을 이용하여 증착법에 의해 40nm의 막 두께로 형성한다.
이어서 전자 전달 영역(706)이 형성된다. 여기서는 도 6(B)에서 설명한 바와 같이 전자 전달 영역(706)으로서 TMB와 Alq3을 5nm의 막 두께로 공증착함으로써 형성한다.
마지막으로 제 2 전극(음극)(707)이 형성되어 발광 소자가 완성된다. 또한 여기서 형성되는 제 2 전극(음극)(707)은 도 6(B)에서 도시한 것과 같은 과정을 통해 110nm의 막 두께로 형성된 Al에 의해 형성된다.
[실시 형태 5]
이어서 본 실시 형태 5에서는 도 8(A)에 도시한 바와 같이 양극이 되는 제 1 전극(802)과 유기 화합물층(803)이 접하는 영역에 정공 전달 영역(805)을 가지며 음극이 되는 제 2 전극(804)과 유기 화합물층(803)이 접하는 영역에 전자 전달 영역(809)을 갖는 발광 소자의 소자 구조에 대해 설명한다. 부호(806)는 정공수송층을 나타내며, 부호(807)는 발광층을 나타내며, 부호(808)는 전자수송층을 나타낸다.
도 8(B)에는 실시 형태 2에서 설명한 상방 출사형의 발광 소자에서 추가로 양극인 제 1 전극(802)과 유기 화합물층(803)이 접하는 영역에 정공 전달 영역(821)을 갖는 구조가 도시되어 있다.
즉 제 1 전극(양극)(802)상에는 억셉터성 분자인 TCNQ와 정공 수송성 재료인 α-NPD를 공증착함으로써 형성된 정공 전달 영역(821)이 30nm의 막 두께로 형성된다.
그리고 정공 전달 영역(821) 상에는 α-NPD를 40nm의 막 두께로 증착함으로써 형성된 정공 수송층(822)이 형성된다.
또한 정공 수송층(822) 상에는 도 2(B)에 도시한 것과 유사하게 발광층(823), 블로킹층(824), 전자 수송층(825) 및 전자 전달 영역(826)이 형성되어 적층 구조를 갖는 유기 화합물층(803)이 형성된다.
마지막으로 Al을 20nm의 막 두께로 성막함으로써 제 2 전극(음극)(804)이 형성되고, 이에 따라 정공 전달 영역(821) 및 전자 전달 영역(826)을 갖는 상방 출사형의 발광 장치를 형성할 수 있다.
이어서 도 9(A)에 도시된 바와 같이 실시 형태 3에서 설명한 상방 출사형의 발광 소자에서 추가로 양극인 제 2 전극(904)과 유기 화합물층(903)이 접하는 영역에 정공 전달 영역(916)을 갖는 발광소자의 소자 구조에 대해 설명한다.
또한 Al을 110nm의 막 두께로 성막하여 형성된 제 1 전극(902) 상에는 도 4(B)에 도시한 것과 유사하게 전자 전달 영역(911), 전자 수송층(912), 블로킹층(913), 발광층(914) 및 정공 수송층(915)가 형성된다.
그리고 정공 수송층(915) 상에는 억셉터성 분자인 TCNQ와 정공 수송성 재료인 α-NPD를 공증착함으로써 형성된 정공 전달영역(916)이 30nm의 막 두께로 형성된다.
마지막으로 ITO를 120nm의 막 두께로 성막함으로써 제 2 전극(양극)(904)이 형성되고, 이에 따라 전자 전달 영역(911) 및 정공 전달영역(916)을 갖는 상방 출사형 발광 장치를 형성할 수 있다.
이어서 도 9(B)에 도시된 바와 같이 실시 형태 4에서 설명한 하방 출사형의 발광 소자에서 양극인 추가로 제 1 전극(922)과 유기 화합물층(923)이 접하는 영역에 정공 전달 영역(931)을 갖는 발광 소자의 소자 구조에 대해 설명한다.
즉 ITO를 120nm의 막 두께로 성막하여 형성된 제 1 전극(양극)(922)상에는 억셉터성 분자인 TCNQ와 정공 수송성 재료인 α-NPD를 공증착함으로써 형성된 정공 전달 영역(931)이 30nm의 막 두께로 형성된다
그리고 정공 전달 영역(931) 상에는 α-NPD를 40nm의 막 두께로 증착함으로써 형성된 정공 수송층(932)이 형성된다.
또한 정공 수송층(932)상에는 도 6(B)에서 도시한 것과 같은 과정을 통해 발광층(933), 블로킹층(934), 전자 수송층(935), 및 전자 전달영역(936)이 형성되어 적층구조를 갖는 유기 화합물층이 형성된다.
마지막으로 Al을 110nm의 막 두께로 성막함으로써 제 2 전극(음극)(924)이 형성되어 정공 전달 영역(931) 및 전자 전달 영역(936)을 갖는 상방 출사형의 발광 장치를 형성할 수 있다.
[실시 형태 6]
본 실시예에서는 동일 기판상에 화소부와 화소부의 주변에 형성하는 구동회로의 TFT(n채널형 TFT 및 p채널형 TFT)를 동시에 제조하는 방법에 대해 도 10(A) 내지 도 13(B)를 참조하여 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는 실시 형태 2에서 도시한 소자 구조를 갖는 발광 소자를 형성한다.
우선 기판(600) 상에 하지 절연막(601)을 형성하여 결정 구조를 갖는 제 1 반도체막을 얻은 후 원하는 형상으로 에칭 처리하여 섬형으로 분리된 반도체층(602 내지 605)을 형성한다.
기판(600)으로서는 유리 기판(#1737)을 이용하고, 하지 절연막(601)으로서는 플라즈마 CVD법을 통해 성막 온도 400℃, 원료 가스 SiH4, NH3, N20로 제조되는 산화질화 규소막(601a)(조성비: Si=32%, O=27%, N=24%, H=7%)을 50nm(바람직하게는 10 내지 200nm)의 두께로 형성한다. 이어서 표면을 오존수로 세정한 후 표면의 산화막을 희석산(1/100 희석)으로 제거한다. 이어서 플라즈마 CVD법을 통해 성막 온도 400℃, 원료가스 SiH4, N2O로 제조되는 산화 질화 규소막(601b)((조성비: Si=32%, O=59%, N=7%, H=2%)을 하지 절연막의 상부층으로서 100nm(바람직하게는 50 내지 200nm)의 두께로 적층 형성하고 추가로 대기에 노출시키지 않고 플라즈마 CVD법을 통해 성막 온도 300℃, 성막 가스 SiH4에 의해 비정질 구조를 갖는 반도체막(여기서는 비정질 규소막)을 54nm의 두께(바람직하게는 25 내지 80nm)로 형성한다.
본 실시 형태에서는 하지막(601)을 2층 구조로 형성하였으나 상기 절연막의 단층막 또는 2층 이상 적층시킨 구조로 형성할 수도 있다. 또한 반도체막의 재료에 제한은 없으나 바람직하게는 규소 또는 규소 게르마늄(SixGe1-x(X=0.0001 내지0.02))합금 등을 이용하고 공지의 수단(스퍼터링법, LPCVD법, 또는 플라즈마 CVD법 등)에 의해 형성하면 된다. 또한 플라즈마 CVD 장치는 매엽식(枚葉式) 장치일 수도 배치식 장치일 수도 있다. 또한 동일한 성막실에서 대기에 접하지 않고 하지 절연막과 반도체막을 연속적으로 성막할 수도 있다.
이어서 비정질 구조를 갖는 반도체막의 표면을 세정한 후 오존수로 표면에 약 2nm의 초박막의 산화막을 형성한다. 이어서 TFT의 문턱값을 제어하기 위해 상기 반도체막에 미량의 불순물 원소(보론 또는 인)의 도핑을 실시한다. 여기서는 디보란(B2H6)을 질량 분리하지 않고 플라즈마 여기한 이온 도핑법을 이용하고 가속 전압 15kV, 디보란을 수소로 1% 희석한 가스 유량 30sccm, 도즈량 2×1012/㎠의 도핑 조건에서 비정질 실리콘막에 보란을 첨가했다.
이어서 중량 환산으로 10ppm의 니켈을 포함하는 초산 니켈염 용액을 스피너로 도포한다. 도포 대신에 스퍼터링 방법으로 니켈 원소를 전면에 산포하는 방법을 이용할 수도 있다.
이어서 가열 처리를 실시하고 결정화시켜 결정 구조를 갖는 반도체막을 형성한다. 이 가열처리는 전기로의 열처리 또는 강광(强光)의 조사를 이용하면 된다. 전기로의 열처리로 수행하는 경우 500 내지 650℃에서 4 내지 24시간으로 처리하면 된다. 여기서는 탈수소화를 위한 열처리(500℃, 1 시간) 후 결정화를 위한 열처리(550℃, 4시간)를 실시하여 결정 구조를 갖는 규소막을 얻는다. 또한 여기서는 전기로를 이용한 열처리를 이용하여 결정화를 실시했으나 단시간에 결정화가 가능한 램프 어닐 장치로 결정화를 실시할 수도 있다. 또한 여기서는 규소의 결정화를 조장하는 금속 원소로서 니켈을 이용한 결정화 기술을 채용했으나 다른 공지의 결정화 기술, 예를 들어 고상 성장법이나 레이저 결정화법을 채용할 수도 있다.
이어서 결정 구조를 갖는 실리콘막 표면의 산화막을 희불산 등으로 제거한 후 결정화율을 높이고 결정립 내에 남게되는 결함을 보수하기 위한 레이저 광(XeCI:파장 308nm)의 조사를 대기중 또는 산소 분위기에서 수행한다. 사용하는 레이저는 연속 발진 또는 펄스 발진의 고체 레이저 또는 기체 레이저 또는 금속 레이저가 바람직하다. 또한 상기 고체 레이저로서는 연속 발진 또는 펄스 발진의 YAG레이저, YVO4레이저, YLF레이저, YAlO3레이저, 유리 레이저, 루비 레이저, 알렉산드라이드 레이저, Ti:사파이어 레이저 등이 있으며 상기 기체 레이저로서는 연속 발진 또는 펄스 발진의 엑시머 레이저, Ar레이저, Kr레이저, CO2레이저 등이 있으며 상기 금속 레이저로서는 연속 발진 또는 펄스 발진의 헬륨 카드뮴 레이저, 구리 증기 레이저, 금 증기 레이저를 들 수 있다. 또한 레이저 광을 비선형 광학 소자에 의해 제 2 고조파, 제 3 고조파로 변환하여 이용할 수도 있다. 또한 펄스 발진의 레이저를 이용하는 경우에는 반복 주파수 1Hz 내지 10KHz 정도의 펄스 레이저광을 이용하고 그 레이저광을 광학계로 100 내지 150mJ/㎠로 집광하여 50 내지 98%의 오버랩율로써 조사하고 규소막 표면을 주사시키면 된다. 여기서는 반복 주파수 30Hz, 에너지 밀도 393mJ/㎠로 제 1 레이저광의 조사를 대기중에서 실시한다. 또한 연속 발진의 레이저를 이용하는 경우에는 에너지 밀도는 0.01 내지 100MW/㎠ 정도(바람직하게는 0.1 내지 10MW/㎠)가 필요하다. 그리고 0.5 내지 2000㎝/s 정도의 속도로 기판을 레이저광에 대해 상대적으로 움직여 조사하면 된다. 또한 대기중 또는 산소 분위기에서 수행하므로 제 1 레이저광의 조사에 의해 표면에 산화막이 형성된다.
또한 레이저 광의 조사에 의해 형성된 산화막을 불산으로 제거한 후 제 2 레이저 광의 조사를 질소 분위기 혹은 진공중에서 실시하여 반도체막 표면을 평탄화할 수도 있다. 이 경우에도 상술한 바와 같은 연속 발진 또는 펄스 발진의 고체 레이저 또는 기체 레이저 또는 금속 레이저를 이용할 수 있다. 이 레이저광(제 2 레이저광)도 마찬가지로 비선형 광학 소자에 의해 제 2 고조파, 제 3 고조파로 변환하여 이용할 수도 있다. 제 2 레이저광의 에너지 밀도는 제 1 레이저광의 에너지 밀도보다 크게 하는 것이 바람직하다.
또한 여기서의 레이저광의 조사는 산화막을 형성하여 후의 스퍼터링에 의한 성막시 결정 구조를 갖는 규소막에 대한 희가스 원소의 첨가를 방지하고 또한 게터링 효과를 증대시키는 데에 있어 매우 중요하다. 이어서 레이저광의 조사에 의해 형성된 산화막과 더불어 오존수로 표면을 120초 처리하여 합계 1 내지 5nm의 산화막으로 이루어지는 베리어층을 형성한다.
이어서 베리어층 상에 스퍼터링법으로 게터링사이트가 되는 아르곤 원소를 포함하는 비정질 규소막을 막두께 150nm으로 형성한다. 본 실시 형태의 스퍼터링법에 의한 성막 조건은 성막 압력을 0.3Pa로 하고 가스(Ar)유량을 50(sccm)으로 하고 성막 파워를 3kW로 하고 기판 온도를 150℃로 한다. 또한 상기 조건에서의 비정질규소막에 포함되는 아르곤 원소의 원자 농도는 3×1020/㎤ 내지 6×1020/㎤, 산소의 원자 농도는 1×1019/㎤ 내지 3×1019/㎤이다. 그 후 램프 어닐 장치를 이용하여 650℃, 3분의 열처리를 실시하여 게터링한다.
이어서 베리어층을 에칭 스토퍼로 하여 게터링사이트인 아르곤 원소를 포함하는 비정질 규소막을 선택적으로 제거한 후 베리어층을 희불산으로 선택적으로 제거한다. 또한 게터링시 니켈은 산소 농도가 높은 영역으로 쉽게 이동하는 경향이 있으므로 산화막으로 이루어지는 베리어층을 게터링 후에 제거하는 것이 바람직하다.
이어서 얻어진 결정 구조를 갖는 규소막(폴리실리콘막이라고도 칭함)의 표면에 오존수로 얇은 산화막을 형성한 후 레지스트 마스크를 형성하고 원하는 형상으로 에칭 처리하여 섬형으로 분리된 반도체층을 형성한다. 반도체층을 형성한 후 레지스트 마스크를 제거한다.
또한 반도체층을 형성한 후 TFT의 문턱값(Vth)을 제어하기 위해 반도체층에 p형 혹은 n형 도전성을 부여하는 불순물 원소를 주입한다. p형 도전성을 부여하는 불순물 원소로는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga)등의 주기율표 13족 원소가 알려져 있다. 또한 반도체에 n형 도전성을 부여하는 불순물 원소로서는 주기율 15족에 속하는 원소, 전형적으로는 인(P) 또는 비소(As)가 알려져 있다.
이어서 얻어진 결정 구조를 갖는 규소막(폴리실리콘이라고도 칭함)의 표면에 오존수로 얇은 산화막을 형성한 후 레지스트 마스크를 형성하고 원하는 형상으로에칭 처리하여 섬형으로 분리된 반도체층(602 내지 605)을 형성한다. 반도체층을 형성한 후 레지스트 마스크를 제거한다.
이어서 불산을 포함하는 에천트로 산화막을 제거함과 동시에 실리콘막의 표면을 세정한 후 게이트 절연막(607)으로서 규소를 주성분으로 하는 절연막을 형성한다. 게이트 절연막(607)의 형성을 위해 Si를 타겟으로 사용하여 스퍼터링법에 의해 형성되는 산화규소막과 질화규소막, 플라즈마 CVD법에 의해 형성되는 질화산화규소막, 그리고 산화규소막의 적층막을 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는 플라즈마 CVD법에 의해 115nm의 두께로 산화 질화 규소막(조성비: Si=32%, O=59%, N=7%, H=2%)으로 형성한다.
이어서 도 10(A)에 도시한 바와 같이 게이트 절연막(607) 상에 막두께 20 내지 100nm의 제 1 도전막(608)과 막 두께 100 내지 400nm의 제 2 도전막(609)을 적층 형성한다. 본 실시 형태에서는 게이트 절연막(607)상에 막 두께 50nm의 질화 탄탈막, 막 두께 370nm의 텅스텐 막을 순차 적층한다.
제 1 도전막 및 제 2 도전막을 형성하는 도전성 재료로서는 Ta, W, Ti,Mo, Al, Cu에서 선택된 원소 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 혹은 화합물 재료로 형성한다. 또한 제 1 도전막 및 제 2 도전막으로서 인 등의 불순물 원소를 도핑한 다결정 규소막으로 대표되는 반도체막이나 Ag:Pd:Cu합금막을 이용할 수도 있다. 또한 본 발명은 2층 구조에 한정되지 않고 예를 들어 막두께 50nm의 텅스텐막, 막 두께 500nm의 알루미늄과 실리콘의 합금(Al-Si)막, 막두께 30nm의 질화 티탄막을 순차 적층한 3층 구조로 할 수도 있다. 또한 3층 구조로 하는 경우 제 1 도전막의 텅스텐 대신에 질화 텅스텐을 이용할 수도 있으며, 제 2 도전막의 알루미늄과 실리콘의합금(Al-Si)막 대신에 알루미늄과 티탄의 합금막(Al-Ti)을 이용할 수도 있으며 제 3 도전막의 질화 티탄막 대신에 티탄막을 이용할 수도 있다. 또한 단층 구조도 가능하다.
이어서 도 10(B)에 도시한 바와 같이 노광 공정에 의해 레지스트 마스크(610 내지 613)를 형성하고 게이트 전극 및 배선을 형성하기 위한 제 1 에칭 처리를 실시한다. 제 1 에칭 처리는 제 1 및 제 2 에칭 조건에 따라 실시한다. 에칭에는 ICP(Inductively Coupled Plasma:유도 결합형 플라즈마) 에칭법을 이용하면 된다. ICP 에칭법에 의해 에칭조건(코일형의 전극에 인가되는 전력량, 기판측의 전극에 인가되는 전력량, 기판측의 전극 온도 등)을 적절히 조절함으로써 원하는 테이퍼 형상으로 막을 에칭할 수 있다. 또한 에칭용 가스로서는 Cl2,BCl2, SiCl4, CCl4등을 대표로 하는 염소계 가스 또는 CF4, SF6, NF3등을 대표로 하는 불소계 가스, 또는 02를 적절히 이용할 수 있다.
기판측(시료 스테이지)에도 150W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하고 실질적으로 음의 자기 바이어스 전압을 인가한다. 또한 기판측의 전극 면적 크기는 12.5cm×12.5cm이며, 코일형 전극(여기서는 코일이 마련된 석영 기판)은 직경 24cm의 디스크이다. 이 제 1 에칭 조건에 의해 W막을 에칭하여 제 1 도전층의 단부를 테이퍼 형상으로 한다. 제 1 에칭 조건에서의 W막에 대한 에칭 속도는 200.39nm/min, TaN에 대한 에칭 속도는 80.32nm/min이며, TaN막에 대한 W의 선택비는 약 2.5 이다.또한 이 제 1 에칭 조건에 의해 W의 테이퍼각은 약 26°가 된다. 그 후 레지스트 마스크(610 내지 613)을 제거하지 않고 제 1 에칭 조건을 제 2 에칭 조건으로 변경하고 에칭용 가스로 CF4와 Cl2를 이용하고 각각 가스 유량비를 30/30(sccm)으로 하고 1Pa의 압력으로 코일형 전극에 500W의 RF(13.56Mhz) 전력을 공급하여 플라즈마를 생성하여 30초 정도 에칭을 실시했다. 기판측(시료 스테이지)에도 20W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하고 실질적으로 음의 자기 바이어스 전압을 인가했다. CF4와 Cl2의 혼합가스를 이용하는 제 2 에칭조건에서는 W막, TaN막 모두 같은 정도로 에칭된다. 제 2 에칭 조건에서의 W막에 대한 에칭 속도는 58.97nm/min, TaN에 대한 에칭 속도는 66.43nm/min이다. 또한 게이트 절연막상에 잔유물을 남기지 않고 에칭하기 위해서는 10 내지 20% 정도의 비율로 에칭 시간을 증가시키면 된다.
상기 제 1 에칭 처리에서는 레지스트 마스크의 형상을 적절한 것으로 함으로써 기판측에 인가하는 바이어스 전압의 효과에 의해 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 단부가 테이퍼 형상이 된다. 이 테이퍼부의 각도는 15 내지 45°로 하면된다.
이렇게 하여 제 1 에칭 처리에 의해 제 1 도전층과 제 2 도전층으로 이루어지는 제 1 형상의 도전층(615 내지 618)(제 1 도전층(615a 내지 618a)과 제 2 도전층(615b 내지 618b))을 형성한다. 게이트 절연막이 되는 절연막(607)은 10 내지 20nm 정도 에칭되어 제 1 형상의 도전층(615 내지 618)으로 덮혀지지 않는 영역이 얇아진 게이트 절연막(620)이 된다.
이어서 레지스트 마스크를 제거하지 않고 제 2 에칭 처리를 수행한다. 에칭용 가스로서 SF6과 Cl2와 O2를 이용하고 각각의 가스 유량비를 24:12:24(sccm)으로 하고 1.3Pa의 압력으로 코일형의 전극에 700W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하여 플라즈마를 생성하여 25초 정도 에칭을 실시했다. 기판측(시료 스테이지)에도 10W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하고 실질적으로 음의 자기 바이어스 전압을 인가한다. 제 2 에칭처리에서의 W막에 대한 에칭 속도는 227.3nm/min, TaN에 대한 에칭 속도는 32.1nm/min이고, TaN에 대한 W의 선택비는 7.1이고, 절연막(620)인 SiON에 대한 에칭 속도는 33.7nm/min이고, SiON에 대한 W위 선택비는 6.83이다. 이와 같이 에칭 가스용 가스로서 SF6을 이용한 경우 절연막(620)에 대한 선택비가 높으므로 막 감소를 억제할 수 있다. 본 실시 형태에서는 절연막(620)에서 약 8nm 밖에 막 감소가 일어나지 않았다.
제 2 에칭 처리에 의해 W의 테이퍼 각은 70°가 되었다. 이 제 2 에칭 처리에 의해 제 2 도전층(621b 내지 624b)을 형성한다. 한편 제 1 도전층은 거의 에칭되지 않고 제 1 도전층(621a 내지 624a)이 된다. 또한 제 1 도전층(621a 내지 624a)은 제 1 도전층 (615a 내지 618a)과 거의 동일한 크기를 갖는다. 실제로는 제 1 도전층의 폭은 제 2 에칭 처리전에 비해 약 0.3㎛ 정도, 즉 선폭 전체에서 0.6㎛ 정도 감소하는 경우도 있지만 거의 크기에 변화가 없다.
또한 2층 구조 대신에 막 두께 50nm의 텅스텐막, 막 두께 500nm의 알루미늄과 실리콘의 합금(Al-Si)막, 막 두께 30nm의 질화 타탄막을 순차 적층한 3층 구조로 한 경우 제 1 에칭 처리에서의 제 1 에칭 조건으로서는 BCl3과 Cl2와 02를 원료가스로 이용하고 각각의 가스 유량비를 65/10/6(sccm)으로 하고 기판측(시료 스테이지)에 300W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하고 1.2Pa의 압력으로 코일형의 전극에 450W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하여 플라즈마를 생성하여 17초간 에칭을 실시하면 되고, 제 1 에칭 처리에서의 제 2 에칭 조건으로서는 CF4와 Cl2와 O2를 이용하고 각각의 가스 유량비를 25/25/10(sccm)으로 하고 기판측(시료 스테이지)에도 20W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하고 1Pa의 압력으로 코일형의 전극에 500W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하여 플라즈마 생성하여 약 30초 정도 에칭을 실시하면 되고, 제 2 에칭처리에서는 BCl3와 Cl2를 이용하고 각각의 가스 유량비를 20/60(sccm)으로 하고 기판측(시료 스테이지)에는 100W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하고 1.2Pa의 압력으로 코일형의 전극에 600W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하여 플라즈마 생성하여 에칭을 실시하면 된다.
이어서 레지스트 마스크를 제거한 후 제 1 도핑 처리를 실시하여 도 11(A)의 상태를 얻는다. 도핑 처리는 이온 도핑법, 혹은 이온 주입법으로 수행하면 된다. 이온 도핑법의 조건은 도즈량을 1.5×1014atoms/㎠로 하고 가속 전압을 60 내지 100keV로 하여 실시한다. n형 도전성을 부여하는 불순물 원소로서 전형적으로는 인(P) 또는 비소(As)를 사용한다. 이 경우 제 1 도전층 및 제 2 도전층(621 내지 624)이 n형 도전성을 부여하는 불순물 원소에 대한 마스크가 되어 자기 정합적으로 제 1 불순물 영역(626 내지 629)이 형성된다. 제 1 불순물 영역(626 내지 629)에는1×1016내지 1×1017atoms/㎤의 농도 범위로 n형 도전성을 부여하는 불순물 원소를 첨가한다. 여기서는 제 1 불순물 영역과 같은 농도 범위의 영역을 n--영역이라고도 부른다.
이어서 본 실시 형태에서는 레지스트 마스크를 제거한 후 제 1 도핑 처리를 실시했는데 레지스트 마스크를 제거하지 않고 제 1 도핑 처리를 실시할 수도 있다.
이어서 도 11(B)에 도시한 바와 같이 레지스트 마스크(631 내지 633)를 형성하고 제 2 도핑 처리를 실시한다. 마스크(631)는 구동회로의 p채널형 TFT를 형성하는 반도체층의 채널 형성 영역 및 그 주변의 영역을 보호하는 마스크이고, 마스크(632)는 화소부의 TFT를 형성하는 반도체층의 채널 형성 영역 및 그 주변의 영역을 보호하는 마스크이다.
제 2 도핑 처리에서의 이온 도핑법의 조건은 도즈량을 1.5×1015atoms/㎠로 하고 가속 전압을 60 내지 100keV로 하여 인(P)을 도핑한다. 여기서는 제 2 도전층(621b)을 마스크로 하여 각 반도체층에 불순물 영역이 자기 정합적으로 형성된다. 물론 마스크(631 내지 633)으로 덮혀진 영역에는 인이 첨가되지 않는다. 이렇게 해서 제 2 불순물 영역(634, 635)과 제 3 불순물 영역(637)이 형성된다. 제 2 불순물 영역(634, 635)에는 1×1020내지 1×1021atoms/㎤의 농도 범위로 n형 도전성을 부여하는 불순물 원소가 첨가되어 있다. 여기서는 제 2 불순물 영역과 같은 농도 범위의 영역을 n+영역이라고도 부른다.
또한 제 3 불순물 영역은 제 1 도전층에 의해 제 2 불순물 영역보다 저농도로 형성되고 1×1018내지 1×1019atoms/㎤의 농도 범위로 n형 도전성을 부여하는 불순물 원소가 첨가되게 된다. 또한 제 3 불순물 영역은 테이퍼 형상인 제 1 도전층의 부분을 통과시켜 도핑을 수행하기 때문에 테이퍼부의 단부를 향해 불순물 농도가 증가하는 농도 구배를 가지고 있다. 여기서는 제 3 불순물 영역과 같은 농도 범위의 영역을 n-영역이라고도 부른다. 또한 마스크(632)로 덮힌 영역은 제 2 도핑 처리에서 불순물 원소가 첨가되지 않고 제 1 불순물 영역(638)이 된다.
이어서 레지스트 마스크(631 내지 633)를 제거한 후 새로이 레지스트 마스크(639, 640)를 형성하여 도 11(C)에 도시한 바와 같이 제 3 도핑 처리를 실시한다.
구동 회로에서 상기 제 3 도핑 처리에 의해 p채널형 TFT를 형성하는 반도체층 및 저장 캐패시터를 형성하는 반도체층에 p형의 도전형을 부여하는 불순물 원소가 첨가된 제 4 불순물 영역(641, 642) 및 제 5 불순물 영역(643, 644)을 형성한다.
또한 제 4 불순물 영역(641, 642)에는 1×1020내지 1×1021atoms/㎤의 농도 범위로 p형을 부여하는 불순물 원소가 첨가되게 된다. 또한 제 4 불순물 영역(641, 642)은 앞의 공정에서 인(P)이 첨가된 영역(n--영역)인데 p형 도전성을 부여하는 불순물 원소의 농도가 그 1.5 내지 3배 첨가되어 있어 도전형은 p형으로 되어 있다.여기서는 제 4 불순물 영역과 같은 농도 범위의 영역을 p+영역이라고도 부른다.
또한 제 5 불순물 영역(643, 644)은 제 2 도전층(622a,624a)의 테이퍼부와 중첩되는 영역에 형성되는 것으로서 1×1018내지 1×1020atoms/㎤의 농도 범위로 p형을 부여하는 불순물 원소가 첨가되게 된다. 여기서는 제 5 불순물 영역과 같은 농도 범위의 영역을 p-영역이라고도 부른다.
이상까지의 공정으로 각각의 반도체층에 n형 또는 p형의 도전형을 갖는 불순물 영역이 형성된다. 도전층(621 내지 624)은 TFT의 게이트 전극이 된다.
이어서 거의 전면을 덮는 절연막(미도시)을 형성한다. 본 실시 형태에서는 플라즈마 CVD법에 의해 막 두께 50nm의 산화 실리콘막을 형성했다. 물론 이 절연막은 산화 실리콘막에 한정되지 않고 다른 실리콘을 포함하는 절연막을 단층 또는 적층 구조로 하여 이용할 수도 있다.
이어서 각각의 반도체층에 첨가된 불순물 원소를 활성화 처리하는 공정을 수행한다. 이 활성화 공정은 램프 광원을 이용한 급속 열 어닐법(RTA법) 혹은 YAG 레이저 또는 엑시머 레이저를 배면에서 조사하는 방법 또는 로를 이용한 열처리 혹은 이 방법들을 조합한 방법에 의해서 수행한다.
또한 본 실시 형태에서는 상기 활성화 전에 절연막을 형성한 예를 나타냈으나 상기 활성화를 수행한 후 절연막을 형성하는 공정으로 할 수도 있다.
이어서 질화 규소막으로 이루어지는 제 1 층간 절연막(645)을 형성하고 열처리(300 내지 550℃에서 1 내지 12시간의 열처리)를 실시하여 반도체층을 수소화하는 공정을 수행한다(도 12(A)). 제 1 층간 절연막(645)은 플라즈마 CVD방법에 의해 형성한 질화 산화규소막과 질화규소막으로 구성되는 적층구조를 가질 수 있다. 이 공정은 제 1 층간 절연막(645)에 포함되는 수소에 의해 반도체층의 댕그링본드를 종단하는 공정이다. 산화 규소막으로 이루어지는 절연막(미도시)의 존재에 관계없이 반도체층을 수소화할 수 있다. 단 본 실시 형태에서는 제 2 도전층으로서 알루미늄을 주성분으로 하는 재료를 사용하고 있으므로 수소화하는 공정에서 제 2 도전층이 견딜 수 있는 열처리 조건으로 하는 것이 중요하다. 수소화의 다른 수단으로서 플라즈마 수소화(플라즈마에 의해 여기된 수소를 이용함)를 실시할 수도 있다.
이어서 제 1 층간 절연막(645) 상에 유기 절연물 재료로 이루어지는 제 2 층간 절연막(646)을 형성한다. 본 실시 형태에서는 막 두께 1.6㎛의 아크릴 수지막을 형성한다.
이어서 제 2 층간 절연막(646) 상에 층간 절연막의 내부에서 발생하는 산소 등의 탈가스나 수분 등이 방출되는 것을 방지하기 위해 베리어막(647)을 형성한다. 베리어막(647)을 형성하는 재료로서는 구체적으로 질화 알루미늄(AlN), 질화 산화 알루미늄(AINO), 산화 질화 알루미늄(AINO), 질화 규소(SiN), 질화 산화 규소(SiNO) 등의 알루미늄 또는 규소를 포함하는 절연막을 이용하여 0.2 내지 1㎛의 막 두께로 형성할 수 있는데 본 실시 형태에서는 질화 규소로 이루어지는 베리어막을 스퍼터링법에 의해 0.3㎛의 막 두께로 형성한다. 또한 여기서 사용하는 스퍼터링법으로서는 2극 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법, 또는 대향 타겟 스퍼터링법 등이 있다.
이어서 각 불순물 영역에 도달하는 콘택홀을 형성한다. 본 실시 형태에서는 복수의 에칭 처리를 순차로 실시한다. 본 실시 형태에서는 제 1 층간 절연막을 에칭 스토퍼로 하여 제 2 층간 절연막을 에칭한 후 절연막(미도시)을 에칭 스토퍼로 하여 제 1 층간 절연막을 에칭한 후 절연막(미도시)을 에칭한다.
그리고 각 고농도 불순물 영역(634, 635, 641, 642)에 각각 전기적으로 접속하는 배선(650 내지 656)과 양극이 되는 제 1 전극(657)을 형성한다. 본 실시 형태에서는 차광성의 도전성 재료를 이용하여 형성한다. 구체적으로는 원소 주기율의 제 4 족, 제 5 족 또는 제 6 족에 속하는 원소로 이루어지는 도전성의 질화물, 산화물, 탄화물, 붕화물, 규화물을 이용할 수 있는데 여기서는 질화티탄(TiN)을 이용하고 500nm의 막 두께로 성막한 후 이를 패터닝하여 배선(650 내지 656) 및 제 1 전극(양극)(657)을 형성한다.
또한 본 실시 형태에서의 패터닝시의 에칭 조건은 에칭용 가스로서 CF4와 Cl2를 이용하고 각각의 가스의 유량비를 40/40(sccm)으로 하고 1.2Pa의 압력으로 코일형의 전극에 450W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하여 플라즈마를 생성하여 약 39초 정도간 에칭을 실시한다. 기판측(시료 스테이지)에도 100W의 RF(13.56MHz) 전력을 공급하여 실질적으로 음의 자기 바이어스 전압을 인가한다.
또한 본 실시 형태에서는 제 1 전극(양극)(657)은 배선 형성과 동시에 형성되고 고농도 불순물 영역(642)의 배선을 겸하도록 형성된다.
이상과 같이 하여 n채널형 TFT(701), p채널형 TFT(702)를 갖는구동회로(705)와, n채널형 TFT로 이루어지는 스위칭용 TFT(703)와 n채널형 TFT로 이루어지는 전류 제어용 TFT(704)를 갖는 화소부(706)를 동일 기판 상에 형성할 수 있다(도 12(C)). 본 명세서에서는 이와 같은 기판을 편의상 액티브 매트릭스 기판이라 부른다.
화소부(706)에서 스위칭용 TFT(703)(n채널형 TFT)는 채널 형성 영역(503), 게이트 전극을 형성하는 도전층(623)의 외측에 형성되는 제 1 불순물 영역(n--영역)(638)과 소스영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제 2 불순물 영역(n+영역)(635)을 갖고 있다.
또한 화소부(706)에서 전류제어용 TFT(704)(p채널형 TFT)는 채널 형성 영역(504), 게이트 전극을 형성하는 도전층(624)의 일부와 절연막을 통해 중첩되는 제 5 불순물 영역(p--영역)(644)과 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제 4 불순물 영역(p+영역)(642)을 가지고 있다.
또한 구동 회로(705)에서 n채널형 TFT(701)는 채널 형성 영역(501), 게이트 전극을 형성하는 도전층(621)의 일부와 절연막을 통해 중첩되는 제 1 불순물 영역(n-영역)(637), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제 2 불순물 영역(n+영역)(634)을 갖고 있다.
또한 구동 회로(705)에서 p채널형 TFT(702)는 채널 형성 영역(502), 게이트전극을 형성하는 도전층(622)의 일부와 절연막을 통해 중첩되는 제 5 불순물 영역(p-영역)(643), 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제 4 불순물 영역(p+영역)(641)을 갖고 있다.
이들 TFT(701, 702)를 적절히 조합하여 시프트 레지스터 회로, 버퍼 회로, 레벨 시프터 회로, 래치 회로 등을 형성하여 구동 회로(705)를 형성한다. 예를 들어 CMOS 회로를 형성하는 경우에는 n채녈형 TFT(701)와 p채널형 TFT(702)를 상보적으로 접속하여 형성한다.
또한 신뢰성이 최우선시되는 회로에는 LDD(LDD:Lightly Doped Drain) 영역을 게이트 전극과 중첩시켜 배치시켰다. 이른바 GOLD(Gate-drain Overlapped LDD)구조인 n채널형 TFT(701)의 구조가 적용되고 있다.
또한 구동회로(705)에서의 TFT(n채널형 TFT, p채널형 TFT)는 높은 구동 능력(온 전류:Ion) 및 핫캐리어 효과에 의한 열화를 방지하여 신뢰성을 향상시키는 것이 요구되고 있으므로 본 실시 형태에서는 핫캐리어에 의한 온 전류값의 열화를 방지하는 데 효과적인 구조로서 게이트 전극이 게이트 절연막을 사이에 두고 저농도 불순물 영역과 중첩되는 영역(GOLD 영역)을 갖는 TFT를 이용하고 있다.
이에 반해 화소부(706)에서의 TFT(703)는 낮은 오프 전류(Ioff)가 요구되고 있으므로 오프 전류를 감소시키기 위한 TFT 구조로서 게이트 전극이 게이트 절연막을 사이에 두고 저농도 불순물 영역과 중첩되지 않는 영역(LDD 영역)을 갖는 TFT를 이용하고 있다.
이어서 절연막을 1㎛ 두께로 성막한다. 또한 본 실시 형태에서는 절연막을형성하는 재료로서 산화규소, 질화 규소, 및 산화 질화 규소 등의 규소를 포함하는 절연막을 이용할 수 있고, 또한 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴(감광성 아크릴 포함), BCB(벤조시클로부텐) 등 유기 수지막을 이용할 수도 있다.
이 절연막의 제 1 전극(양극)(657)과 중첩되는 위치에 개구부를 형성하여 절연층(658)을 형성한다(도 13(A)).
구체적으로는 감광성 폴리이미드를 이용하여 1㎛의 절연막을 형성하고 포토리소그래피법에 의해 패터닝을 수행한 후 에칭 처리를 실시함으로써 절연층(658)을 형성한다.
이어서 절연층(658)을 개구부에서 노출하고 있는 제 1 전극(양극)(657) 상에 유기 화합물층(659)을 증착법에 의해 형성한다(도 13(A)). 또한 유기 화합물층(659)은 실시 형태 2에서 기재한 표시 구조와 동일한 적층을 수행함으로써 형성할 수 있다.
여기서는 1화소 밖에 도시하지 않았으나 본 실시 형태에서 화소부에 복수 형성되는 각 화소에는 적, 녹, 청의 3종류의 발광을 나타내는 유기 화합물층 중 어느 하나가 형성되고 풀 칼라화가 가능해짐으로써 3 종류의 발광색을 나타내는 유기 화합물층을 형성하는 유기 화합물의 조합에 대해 도 14(A) 내지 도 14(D)를 통해 설명한다.
또한 도 14(A)에 도시한 발광 소자는 제 1 전극(양극)(1401), 유기화합물층(1402), 및 제 2 전극(음극)(1403)으로 이루어지고,유기화합물층(1402)은 정공 수송층(1404), 발광층(1405), 블로킹층(1406), 전자 수송층(1407), 및 전자 전달 영역(1408)의 적층 구조를 가지고 있다. 또한 적색 발광을 나타내는 발광소자를 구성하는 재료 및 막 두께에 대해서도 도 14(B)에 도시하고 녹색 발광을 나타내는 발광소자를 구성하는 재료 및 막 두께에 대해서도 도 14(C)에 도시하고 청색 발광을 나타내는 발광소자를 구성하는 재료 및 막 두께에 대해서도 도 14(D)에 도시한다.
우선 적색 발광을 나타내는 유기 화합물층을 형성한다. 구체적으로는 정공수송층(1404)은 정공 수송성의 유기 화합물로서, α-NPD를 40nm의 막 두께로 성막하고, 발광층(1405)은 발광성의 유기 화합물인 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린-백금(이하, PtOEP로 표시)을 호스트가 되는 유기 화합물(이하 호스트 재료라 칭함)인 4,4'-디카바졸-비페닐(이하, CBP로 표시)과 함께 공증착시켜 30nm의 막 두께로 성막하고, 블로킹층(1406)은 블로킹성의 유기 화합물인 바소쿠포린(이하, BCP로 표시)을 10nm의 막 두께로 성막하고, 전자수송층(1407)은 전자 수송성의 유기 화합물인 Alq3을 40nm의 막 두께로 성막하고, 전자 전달 영역(1408)을 TMB와 Alq3을 공증착하여 5nm의 막 두께로 형성함으로써 적색 발광의 유기 화합물층을 형성한다.
또한 여기서는 적색 발광의 유기 화합물층으로서 5종류의 기능이 다른 유기화합물을 이용하여 형성하는 경우에 대해 설명했으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 적색 발광을 나타내는 유기 화합물로서 공지의 재료를 이용할 수 있다.
이어서 청색 발광을 나타내는 유기 화합물층을 형성한다. 구체적으로는 정공 수송층(1404)은 정공수송성의 유기화합물인 α-NPD를 40nm의 막두께로 성막하고, 발광층(1405)은 정공 수송성의 호스트 재료로서 사용되는 CBP를 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Ir(ppy)3)과 30nm의 막두께로 공증착시켜 성막하고, 블로킹층(1406)은 블로킹성의 유기 화합물인 BCP를 10nm의 막두께로 성막하고, 전자수송층(1407)은 전자수성성의 유기화합물인 Alq3을 40nm의 막 두께로 성막하고, 전자 전달 영역(1408)을 TMB와 Alq3을 공증착하여 5nm의 막두께로 형성함으로써 녹색 발광의 유기화합물층을 형성할 수 있다.
또한 여기서는 녹색 발광의 유기 화합물층으로서 4종류의 기능이 다른 유기화합물을 이용하여 형성하는 경우에 대해 설명했으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 청색 발광을 나타내는 유기화합물로서 공지의 재료를 이용할 수 있다.
이어서 청색 발광을 나타내는 유기 화합물층을 형성한다. 구체적으로는 발광층(1405)은 발광성 및 정공 수송성의 유기 화합물인 α-NPD를 40nm의 막 두께로 성막하고, 블로킹층(1406)은 블로킹성의 유기 화합물인 BCP를 10nm의 막두께로 성막하고, 전자수송층(1407)은 전자수성성의 유기화합물인 Alq3을 40nm의 막 두께로 성막하고, 전자 전달 영역(1408)을 TMB와 Alq3을 공증착하여 5nm의 막두께로 형성함으로써 청색 발광의 유기화합물층을 형성할 수 있다.
또한 여기서는 청색 발광의 유기 화합물층으로서 3종류의 기능이 다른 유기화합물을 이용하여 형성하는 경우에 대해 설명했으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 청색 발광을 나타내는 유기화합물로서 공지의 재료를 이용할 수 있다.
이상 설명한 유기 화합물을 제 1 전극(양극) 상에 형성함으로써 화소부에서 적색 발광, 녹색 발광 및 청색 발광을 나타내는 유기 화합물층을 형성할 수 있다.
이어서 도 13(B)에 도시한 유기 화합물층(659) 및 절연층(658)을 덮어 제 2 전극(음극)(660)을 형성한다. 또한 본 실시 형태에서 음극(660)은 광투과성의 도전막에 의해 형성되어 있다. 구체적으로는 음극(660)으로부터의 전자의 주입성을 향상시키기 위해 일함수가 작은 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 본 실시 형태에서 제 2 전극(음극)(660)은 알루미늄 또는 은에 의해 형성한다.
또한 본 실시 형태에서 제 2 전극(음극)(660)은 발광 소자에서 발생한 광을 투과시키는 전극이므로 광투과성을 가질 필요가 있다. 이를 위해 알루미늄막을 20nm의 막 두께로 성막하여 제 2 전극(음극)(660)을 형성한다.
이와 같이 초박막으로 이루어지는 제 2 전극(음극)(660)을 형성함으로써 광의 투과성을 갖는 전극을 형성할 수 있다. 또한 일함수가 작고 또한 광투과성의 도전막이라면 공지의 다른 재료를 이용하여 제 2 전극(음극)(660)을 형성할 수도 있다.
이렇게 하여 도 13(B)에 도시한 바와 같이 전류 제어용TFT(704)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(양극)(657)과, 상기 제 1 전극(양극)(657)과 인접하는 전극(미도시)과의 사이에 형성된 절연막(658)과, 제 1 전극(양극)(657)상에 형성된 유기 화합물층(659)과, 유기 화합물층(659) 및 절연층(658) 상에 형성된 제 2 전극(음극)(660)으로 이루어지는 발광소자(661)를 갖는 소자 기판을 형성할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서 TFT의 구동 전압은 1.2 내지 10V이며 바람직하게는 2.5 내지 5.5V이다.
또한 화소부의 표시가 동작하고 있을 때(동화 표시의 경우)에는 발광 소자가 발광하고 있는 화소에 의해 배경의 표시를 수행하고 발광 소자가 비발광이 되는 화소에 의해 문자 표시를 수행하면 되는데 화소부의 표시가 일정 기간 이상 정지하고 있을 경우(본 명세서에서는 대기 기간이라고 부름)에는 전력을 절약하기 위해 표시방법이 절환(반전)되도록 해 두면 좋다. 구체적으로는 발광 소자가 발광하고 있는 화소에 의해 문자를 표시하고(문자 표시라 함), 발광소자가 비발광이 되는 화소에의해 배경을 표시(배경 표시라 함)하도록 한다.
여기서 본 실시 형태에서 설명한 발광 장치의 화소부의 상세한 도면 구조를 도 15(A)에 도시하고 회로도를 도 15(B)에 도시한다. 도 15(A) 및 도 15(B)는 동일 부호를 사용하고 있다.
도 15(A) 및 도 15(B)에서 기판 상에 마련된 스위칭용 TFT(1500)는 도 13의 스위칭용(n채널형) TFT(703)를 이용하여 형성된다. 따라서 구조의 설명은 스위칭용(n채널형) TFT(703)의 설명을 참조하면 된다. 또한 부호(1502)로 표시되는 배선은 스위칭용 TFT(1500)의 게이트 전극(1501)(1501a, 1501b)을 전기적으로 접속하는 게이트 배선이다.
또한 본 실시 형태에서는 채널 형성 영역이 두개 형성되는 더블 게이트 구조로 하고 있는데 채널 형성 영역이 하나 형성되는 싱글 게이트 구조 또는 3개 형성되는 트리플 게이트 구조도 가능하다.
또한 스위칭용 TFT(1500)의 소스는 소스 배선(1503)에 접속되고 드레인은 드레인 배선(1504)에 접속된다. 또한 드레인 배선(1504)은 전류제어용 TFT(1505)의 게이트 전극(1506)에 전기적으로 접속된다. 또한 전류 제어용 TFT(1505)는 도 13의 전류 제어용(n채널형) TFT(704)를 이용하여 형성된다. 따라서 구조의 설명은 전류 제어용(n채널형) TFT(704)의 설명을 참조하면 된다. 또한 본 실시 형태에서는 싱글 게이트 구조로 하고 있으나 더블 게이트 구조 또는 트리플 게이트 구조도 가능하다.
또한 전류 제어용 TFT(1505)의 소스는 전류 공급선(1507)에 전기적으로 접속되고 드레인은 드레인 배선(1598)에 전기적으로 접속된다. 또한 드레인 배선(1508)은 점선으로 표시한 제 1 전극(양극)(1509)에 전기적으로 접속된다.
또한 1510으로 표시되는 배선은 소거용 TFT(1511)의 게이트 전극(1512)과 전기적으로 접속되는 게이트 배선이다. 또한 소거용 TFT(1511)의 소스는 전류 공급선 (1507)에 전기적으로 접속되고 드레인은 드레인 배선(1504)에 전기적으로 접속된다.
또한 소거용 TFT(1511)는 도 13의 전류 제어용(n채널형) TFT(704)와 동일하게 형성된다. 따라서 구조의 설명은 전류 제어용 (n채널형) TFT(704)의 설명을 참조하면 된다. 또한 본 실시 형태에서는 싱글 게이트 구조로 하고 있으나 더블 게이트 구조 또는 트리플 게이트 구조도 가능하다.
또한 부호(1513)으로 표시되는 영역에는 저장 캐패시터(콘덴서)가 형성된다.캐패시터(1513)는 전류 공급선(1507)에 전기적으로 접속된 반도체막(1514), 게이트 절연막과 동일층의 절연막(미도시) 및 게이트 전극(1506)에 의해 형성된다. 또한 게이트 전극(1506), 제 1 층간 절연막과 동일한 층(미도시) 및 전류 공급선(1507)으로 형성되는 캐패시터도 저장 캐패시터로서 이용하는 것이 가능하다.
또한 도 15(B)의 회로도에 도시한 발광 소자(1515)는 제 1 전극(양극)(1509)과, 그 제 1 전극(양극)(1509) 상에 형성되는 유기 화합물층(미도시)과, 그 유기 화합물층 상에 형성되는 양극(미도시)으로 이루어진다. 본 발명에서 제 1 전극(양극)(1509)은 전류 제어용 TFT(1505)의 소스 영역 또는 드레인 영역에 접속하고 있다.
발광 소자(1515)의 양극에는 대향 전위가 부여되어 있다. 또한 전원 공급선(V)은 전원 전위가 부여되어 있다. 그리고 대향 전위와 전원 전위의 전위차는 전원 전위가 화소전극에 가해졌을 때 발광 소자가 발광할 정도의 전위차로 항상 유지되고 있다. 전원 전위와 대향 전위는 본 발명의 발광 장치에 외장된 IC 등에 의해 마련된 전원에 의해 부여된다. 또한 대향 전위를 부여하는 전원을 본 명세서에서는 특히 대향 전원(1516)이라 부른다.
[실시 형태 7]
본 실시 형태에서는 본 발명의 액티브 매트릭스형 발광 장치의 외관도에 대해 도 16(A) 및 도 16(B)를 이용하여 설명한다. 또한 도 16(A)는 발광 장치를 나타내는 평면도, 도 16(B)는 도 16(A)을 A-A'로 절단한 단면도이다. 점선으로 표시된 부호(1601)은 소스측 구동회로, 부호(1602)는 화소부, 부호(1603)은 게이트측 구동회로이다. 또한 부호(1604)는 봉지 기판, 부호(1605)는 씰제이고, 씰제(1605)로 둘러싸인 내측은 공간으로 되어 있다.
또한 부호(1608)은 소스측 구동회로(1601) 및 게이트측 구동회로(1604)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이고, 외부 입력 단자가 되는 FPC(가요성 인쇄 회로)(1609)로부터 비디오 신호나 클럭 신호를 제공받는다. 또한 여기서는 FPC 만을 도시하였으나 이 FPC에는 프린트 배선 보드(PWB)가 장착되어 있을 수도 있다. 본 명세서 중의 발광 장치에는 발광 장치 본체 뿐 아니라 그러한 본체에 FPC 또는 PWB가 장착된 상태를 포함하는 것으로 한다.
이어서 단면 구조에 대해 도 16(B)를 이용하여 설명한다. 기판(1610)에는 구동회로 및 화소부가 형성되어 있는데 여기서는 구동 회로로서 소스측 구동회로(1601)와 화소부(1602)가 도시되어 있다.
또한 소스측 구동회로(1601)는 n채널형 TFT(1623)와 p채널형 TFT(1624)를 조합한 CMOS 회로가 형성된다. 또한 구동회로를 형성하는 TFT는 공지의 CMOS 회로 또는 NMOS 회로로 형성할 수도 있다. 또한 본 실시 형태에서는 기판 상에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 나타냈으나 반드시 그럴 필요는 없고 기판 상이 아니라 외부에 형성할 수도 있다.
또한 화소부(1602)는 전류 제어용 TFT(1611)와 그 전류제어용 TFT(1611)의 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극(1612)을 포함하는 복수의 화소에 의해 형성된다.
또한 제 1 전극(1612)의 각 단에는 절연층(1613)이 형성되고 제 1전극(1612) 상에는 제 1 유기 화합물층(1614)을 구성하는 유기 화합물층이 형성된다. 또한 유기 화합물층(1614) 상에는 제 2 전극(1616)이 형성된다. 이에 의해 제 1 전극(1612), 유기 화합물층(1614) 및 제 2 전극(1616)으로 이루어지는 발광소자(1618)가 형성된다.
제 2 전극(1616)은 전 화소의 공통의 배선으로서도 기능하며 접속배선(1608)을 경유하여 FPC(1609)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한 기판(1610) 상에 형성된 발광소자(1618)를 봉지하기 위해 씰제(1605)에 의해 기판(1610)에 봉지 기판(1604)을 접착시킨다. 또한 봉지 기판(1604)과 발광소자(1618) 간의 간극을 유지하기 위해 수지막으로 이루어지는 스페이서를 마련할 수도 있다. 그리고 씰제(1605)의 내측의 공간(1607)에는 질소 등의 불활성 기체가 충전되어 있다. 또한 씰제(1605)로서는 에폭시계 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 씰제(1605)는 가능한 한 수분이나 산소를 투과시키지 않는 재료인 것이 바람직하다. 또한 공간(1607)의 내부에 흡습성 또는 내산화성 물질을 함유시킬 수도 있다.
또한 본 실시 형태에서는 봉지 기판(1604)을 구성하는 재료로서 유리 기판이나 석영 기판을 사용하나, 이외에 FRP(유리섬유 강화 플라스틱), PVF(폴리비닐플로라이드), 마이라, 폴리에스테르, 아크릴등의 플라스틱 기판을 사용하는 것도 가능하다. 또는 씰제(1605)를 이용하여 기판(1610)에 봉지 기판(1604)을 접착한 후 추가로 측면(노출면)을 덮도록 씰제로 봉지하는 것도 가능하다.
이상과 같이 하여 발광 소자를 공간(1607)에 봉입함으로써 발광소자를 외부로부터 완전히 차단할 수 있어 외부에서 수분이나 산소 등 유기 화합물층의 열화를 촉진하는 물질이 침입하는 것을 막을 수 있다. 따라서 신뢰성이 높은 발광장치를 얻을 수 있다.
또한 본 실시 형태의 구성은 실시 형태 1 내지 실시 형태 6에 기재한 발명과 자유롭게 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
[실시 형태 8]
본 실시 형태에서는 본 발명의 소자 구성을 갖는 패시브형(단순 매트릭스형)의 발광 장치를 제조한 경우에 대해 설명한다. 설명에는 도 17를 참조한다. 도 17에서, 부호(1701)은 유리 기판, 부호(1702)는 금속 화합물로 이루어지는 제 1 전극(양극)이다. 본 실시 형태에서는 금속 화합물로서 TiN을 스퍼터링법에 의해 형성한다. 또한 도 17에서는 도시하지 않았으나 복수개의 양극이 지면과 평행하게 스트라이프 형상으로 배열되어 있다. 또한 패시브 매트릭스형의 발광장치에서는 액티브 매트릭스형의 발광장치보다도 양극 재료에 대해 도전성이 요구되므로 종래의 ITO보다도 도전성이 높은 금속 화합물을 양극에 이용하는 것은 발광소자의 구동전압을 저하시키는 데에 효과적이다.
또한 스트라이프 형상으로 배열된 제 1 전극(양극)(1702)과 교차하도록 절연 재료로 이루어지는 뱅크(1703)가 형성된다. 뱅크(1703)는 제 1 전극(양극)(1702)과 접하여 지면에 대해 수직인 방향으로 형성되어 있다.
이어서 적어도 하나의 유기 화합물층(1704)으로 구성되는 층이 형성된다. 적어도 하나의 유기 화합물층(1704)으로 구성되는 층을 형성하는 재료로서는 본 명세서중에 기재한 재료 외에 발광을 얻을 수 있는 공지의 재료를 이용하여 형성할 수 있다.
예를 들어 적색 발광을 나타내는 적어도 하나의 유기 화합물층, 녹색 발광을 나타내는 적어도 하나의 유기 화합물층, 청색 발광을 나타내는 적어도 하나의 유기 화합물층으로 구성되는 층을 형성함으로써 3 종류의 발광을 갖는 발광 장치를 형성할 수 있다. 또한 이들 층들로 이루어진 적어도 하나의 유기 화합물층(1704)으로 구성되는 층은 뱅크(1703)에 형성된 홈을 따라 형성되므로 층(1704)은 지면에 대해 수직인 방향으로 스트라이프 형상으로 배열된다.
이어서 유기 화합물층(1704) 상에 제 2 전극(음극)(1705)이 형성된다. 또한 제 2 전극(음극)(1705)은 메탈 마스크를 이용하여 증착법에 의해 형성한다.
또한 본 실시 형태에서는 하측의 제 1 전극(양극)(1702)이 차광성 재료로 형성되어 있으므로 유기 화합물층(1704)에서 발생한 광은 상측의 제 2 전극(음극)(1705)에서 출사된다.
이어서 봉지 기판(1707)으로서 유리 기판을 준비한다. 본 실시 형태의 구조에서는 광투과성의 재료를 이용할 필요가 있으므로 유리 기판 이외에 플라스틱이나 석영으로 이루어지는 기판을 사용하는 것도 가능하다.
봉지 기판(1707)은 자외선 경화수지로 이루어지는 씰제(1708)에 의해 기판(1701)에 접착된다. 또한 씰제 (1708)의 내측(1706)은 밀봉된 공간으로 되어 있으며 질소나 아르곤 등의 불활성 가스가 충전되어 있다. 또한 이 밀페된 공간(1706) 내에 산화바륨으로 대표되는 흡습제를 마련하는 것도 효과적이다. 마지막으로 FPC(1709)를 장착함에 따라 패시브형 발광장치가 완성된다.
또한 본 실시 형태는 실시 형태 1 내지 실시 형태 7에 기재한 소자의 구조(액티브 매트릭스형)에 관련한 것 이외의 구성을 자유롭게 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
[실시 형태 9]
발광 소자를 이용한 발광 장치는 자기 발광형이므로 액정 표시 장치에 비해 밝은 장소에서의 시인성이 우수하고 시야각이 넓다. 따라서 본 발명의 발광장치를 이용하여 다양한 전기 기기를 완성시킬 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 발광 장치를 이용하여 제작된 전자 기기로서 비디오 카메라, 디지탈 카메라, 고글형 표시장치(헤드장착형 표시장치), 네비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카 오디오, 오디오 콤포넌트 등), 노트북 컴퓨터, 게임기기, 휴대 정보 단말(모바일 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대형 게임기 또는 전자 서적), 기록매체가 구비된 이미지 재생 장치(특히, 디지탈 다목적 디스크 재생기(DVD) 등의 기록 매체를 재생하여 그 이미지를 표시할 수 있는 표시부를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 특히, 비스듬하게 화면을 볼 기회가 많은 휴대용 정보 단말은 시야각이 중시되므로 발광 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 전자 기기의 구체예를 도 18(A) 내지 도 18(H)에 도시했다.
도 18(A)는 표시 장치로서 케이스(2001), 지지대(2002), 표시부(2003), 스피커부(2004), 비디오 입력단자(2005) 등을 포함한다. 본 발명에 의해 제조된 발광 장치를 상기 표시부(2003)에 이용할 수 있다. 발광 소자를 갖는 발광 장치는 자기발광형이므로 백라이트가 필요없고 액정 디스플레이보다 얇은 표시부로 할 수 있다. 또한 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터용, TV 방송 수신용, 광고 표시용 등의 모든 정보 표시용 표시 장치를 포함한다.
도 18(B)는 디지털 스틸 카메라로서 본체(2101), 표시부(2102), 수상부(2103), 조작키(2104), 외부 접속 포트(2105), 셔터(2106) 등을 포함한다. 본 발명에 의해 제조된 발광 장치를 상기 표시부(2102)에 이용함으로써 제작된다.
도 18(C)는 노트북 퍼스널 컴퓨터로서 본체(2201), 케이스(2202), 표시부(2203), 키보드(2204), 외부 접속 포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함한다. 본 발명에 의해 제조된 발광 장치를 상기 표시부(2203)에 이용할 수 있다.
도 18(D)는 모바일 컴퓨터로서 본체(2301), 표시부(2302), 스위치(2303), 조작키(2304), 적외선 포트(2305) 등을 포함한다. 본 발명에 의해 제조된 발광 장치를 표시부(2302) 제조에 이용할 수 있다.
도 18(E)는 기록매체를 구비한 휴대형의 화상 재생 장치(구체적으로는 DVD 재생 장치)로서, 본체(2401), 케이스(2402), 표시부A(2403), 표시부B(2404), 기록매체(DVD 등) 기입부(2405), 조작키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함한다. 표시부A(2403)은 주로 화상정보를 표시하고, 표시부B(2404)는 주로 문자정보를 표시하는데 본 발명에 제조된 발광 장치를 이들 표시부A(2403), 표시부B(2404)에 이용할 수 있다. 또한 기록매체를 구비한 화상 재생 장치에는 가정용 게임기기 등도 포함된다.
도 18(F)는 고글형 디스플레이(헤드 장착형 디스플레이)로서, 본체(2501),표시부(2502), 아암부(2503) 등을 포함한다. 본 발명에 제조된 발광장치를 상기 표시부(2502) 제조에 이용할 수 있다.
도 18(G)는 비디오 카메라로서 본체(2601), 표시부(2602), 케이스(2603), 외부 접속 포트(2604), 리모콘 수신부(2605), 수상부(2606), 밧데리(2607), 음성 입력부(2608), 조작키(2609), 아이피스(eye piece)부(2610) 등을 포함한다. 본 발명에 의해 제조되는 발광 장치를 상기 표시부(2602)에 이용할 수 있다.
도 18(H)는 휴대 전화로서 본체(2701), 케이스(2702), 표시부(2703), 음성 입력부(2704), 음성 출력부(2705), 조작키(2706), 외부 접속 포트(2707), 안테나(2708) 등을 포함한다. 본 발명에 의해 제조된 발광 장치를 상기 표시부(2703)에 이용할 수 있다. 또한 표시부(2703)는 흑색 배경에 백색의 문자를 표시함으로써 휴대 전화의 소비전류를 억제할 수 있다.
또한 향후 발광 재료의 발광 휘도가 높아지면 출력한 화상 정보를 포함하는 광을 렌즈 등으로 확대 투사하는 프론트형 또는 리어형의 포로젝터에 이용할 수도 있다.
또한 상기 전자 기기는 인테넷이나 CATV(케이블 텔레비전) 등의 전자 통신 회선을 통해 전송된 정보를 표시하는 경우가 많아지고 특히 동화 정보를 표시할 기회가 늘어나고 있다. 유기 발광 재료의 응답 속도는 매우 높으므로 발광 장치는 동화 표시에 바람직하다.
또한 발광 장치는 발광하고 있는 부분이 전력을 소비하기 때문에 발광 부분이 최대한으로 적어지도록 정보를 표시하는 것이 바람직하다. 따라서 휴대 정보 단말, 특히 휴대 전화나 음향 재생 장치와 같은 문자 정보를 주로 하는 표시부에 발광 장치를 이용하는 경우에는 비발광 부분을 배경으로 하여 문자 정보를 발광 부분에서 형성하도록 구동하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에 의해 제조된 발광 장치의 적용 범위는 매우 높고 본 발명의 발광 장치를 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 또한 본 실시 형태의 전자 기기는 실시 형태 1 내지 실시 형태 8을 실시함으로써 제작된 발광 장치를 이용함으로써 완성시킬 수 있다.
[실시 형태 10]
또한, 본 발명의 발광 장치가 도 19에 도시된 구조를 가지는 것도 가능하다. 도 19에서는 실시 형태 4에서 설명한 바와 같이 양극인 제 1 전극(1911)과 음극인 제 2 전극(1914)을 가지고 있고 광이 제 1 전극(1911)측을 통과하게 되어 있는 구조에 대해 설명하고 있다. 부호(1901)는 기판을 나타내며, 부호(1902)는 채널 형성 영역을 나타내며, 부호(1903)는 소스 영역을 나타내며, 부호(1904)는 드레인 영역을 나타내며, 부호(1905)는 게이트 절연막을 나타내며, 부호(1906)은 게이트 전극을 나타내며, 부호(1908)은 층간 절연막을 나타내며, 부호(1921)은 스위칭용 TFT를 나타내며, 부호(1922)는 전류제어용 TFT를 나타내며, 부호(1917)는 배리어막을 나타낸다.
제 1 전극(양극)(1911)의 단부(및 배선(1907))를 덮는 절연층(1912)(뱅크, 파티션, 배리어 등으로 지칭)으로서는 무기재료(산화규소, 질화규소, 질화산화규소 등), 감광성 또는 비 감광성 유기재료(폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 폴리이미드 아미드, 레지스트 또는 벤조시클로부텐), 이들 재료의 적층구조를 사용할 수 있다. 일례로, 유기 수지재료로서 포지티브형 감광성 아크릴을 사용하는 경우에는 도 19에 도시된 바와 같이 절연막의 단부의 곡률반경을 0.2 내지 2μm로 설정하고 접촉면에 대해 35°이상의 각도를 이루는 곡면을 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 유기화합물층(1913)은 초박막이기 때문에 제 1 전극(1911)의 표면을 평탄화시키는 것이 바람직하다. 일례로, 화학적 또는 기계적 폴리싱(전형적으로는 CMP기술)에 의해 평탄화를 실시하거나, 제 1 전극(1911)의 패터닝을 전후하여 또 다른 공정을 실시할 수도 있을 것이다. 또한, 세척(브러쉬 세척 또는 스폰지 세척)을 실시하여 제 1 전극(1911)의 표면의 청결도를 증가시킬 수 있게 절연층(1912)의 형성 전후에 이물질(찌끼 등)을 제거토록 한다. 흑점 및 점 흠의 발생도 감소된다.
상기한 실시 형태에서 예시한 재료들 외에도, 발광 소자(1915)의 유기 화합물층(1913)에 백광을 발광하는 재료를 사용할 수 있다. 이 경우, Alq3, 적색 색소 나일 레드(neil red)가 부분적으로 주입된 Alq3, p-EtTAZ, TPD(방향성 디아민)을 증착법을 이용하여 제 1 전극(양극)(1911)상에 순차로 적층할 수 있다. 또한, 백색 발광을 이용하는 경우에는 상기 구조에 칼라 필터들을 결합하여 R(적색), G(녹색), b(청색)의 광을 얻을 수 있다.
또한, 유기 화합물층(1913)상에 제 2 전극(음극)(1914)을 형성하고, 성막방법으로서 증착(저항 가열) 및 스퍼터링을 이용할 수 있다. 그리하여 제 1 전극(양극)(1911), 유기 화합물층(1913), 제 2 전극(음극)(1914)으로 이루어진 발광 소자(1915)가 형성될 수 있다.
또한, 절연성을 갖는 재료를 사용하여 발광 소자(1915)의 제 2 전극(음극)(1914)상에 패시베이션막(1916)을 형성할 수 있다. 타겟으로서 Si를 사용하여 형성한 질화규소막에 추가로 질화규소막과의 사이에 흡습성 재료가 개재되어 있는 적층막을 패시베이션막(1916)으로서 사용할 수 있다. 또한, DLC막(다이아몬드형 탄소막), 질화탄소(CxNy) 등을 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 유기 화합물층의 일부에 도너성 분자를 포함하는 전자 전달 영역을 형성하고 이 전자 전달영역을 음극과 접하게 함으로써 음극과 유기 화합물층 사이에 각각의 LUMO 준위의 중간에 위치하는 도너 준위를 형성하고 음극으로부터 주입된 전자의 전달을 효율적으로 수행할 수있으므로 TFT를 갖는 액티브 매트릭스형의 발광장치의 경우 TFT의 특성에 영향을 미치지 않고 발광 소자의 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에서는 전자 전달 영역을 유기 화합물층에 포함되는 발광층과 접하지 않도록 하여 형성함으로써 발광층에서 캐리어의 재결합에 의해 발생하는 에너지가 도너 분자를 포함하는 전자 전달 영역에서 발생하는 전하 이동 착체로 이동하여 발광 소자가 소광하는 것을 방지할 수 있어 발광 효율의 저하를 막을 수 있다.

Claims (15)

  1. 양극,
    음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극과의 사이에 위치하고, 발광층 및 전자 수송층을 가지는 유기 화합물층을 포함하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달영역을 통해 상기 음극에 접하고, 상기 전자 전달 영역은 도너성 분자들을 포함하고 상기 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 양극,
    음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극과의 사이에 위치하고, 발광층 및 전자 수송층을 가지는 유기 화합물층을 포함하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 상기 음극과 접하며,
    상기 전자 수송층은 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하며,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자와 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하며 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 절연 표면상에 형성된 소스 영역과 드레인 영역을 갖는 TFT와,
    상기 TFT상에 형성된 층간 절연막과,
    상기 층간 절연막상에 형성된 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮어 형성된 절연층과,
    상기 제 1 전극상에 형성되고, 발광층과 전자 수송층을 포함하는 유기 화합물층과,
    상기 유기 화합물층 상에 형성된 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극은 상기 소스 영역과 드레인 영역 중 하나에 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 음극과 접하고,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자를 포함하고 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 절연 표면상에 형성된 소스 영역과 드레인 영역을 갖는 TFT와,
    상기 TFT상에 형성된 층간 절연막과,
    상기 층간 절연막상에 형성된 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮어 형성된 절연층과,
    상기 제 1 전극상에 형성되고, 발광층과 전자 수송층을 포함하는 유기 화합물층과,
    상기 유기 화합물층 상에 형성된 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극은 상기 소스 영역과 드레인 영역 중 하나에 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 음극과 접하고,
    상기 전자 수송층은 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하며,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자와 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하고 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 양극,
    음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극과의 사이에 위치하고, 전자 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 가지는 유기 화합물층을 포함하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 정공 전달 영역을 통해 상기 양극과 접하며,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 상기 음극과 접하며,
    상기 정공 전달 영역은 억셉터성 분자를 포함하고 양극과 접하며,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자를 포함하고 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 양극,
    음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극과의 사이에 위치하고, 정공 수송성을 갖는 재료를 포함하는 전자 수송층, 발광층 및 전자 수성성을 갖는 재료를 포함하는 전자 수송층을 가지는 유기 화합물층을 포함하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 정공 전달 영역을 통해 상기 양극과 접하며,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 상기 음극과 접하며,
    상기 정공 전달 영역은 억셉터성 분자와 정공 수성성을 갖는 재료를 포함하며,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자와 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하고 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  7. 절연 표면상에 형성된 소스 영역과 드레인 영역을 갖는 TFT와,
    상기 TFT상에 형성된 층간 절연막과,
    상기 층간 절연막상에 형성된 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮어 형성된 절연층과,
    상기 제 1 전극상에 형성되고, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하는 유기 화합물층과,
    상기 유기 화합물층 상에 형성된 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극은 상기 소스 영역과 드레인 영역 중 하나에 전기적으로 접속
    되어 있고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 정공 전달 영역을 통해 양극과 접하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 음극과 접하고,
    상기 정공 전달 영역은 억셉터성 분자를 포함하고 상기 양극과 접하며,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자를 포함하고 상기 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  8. 절연 표면상에 형성된 소스 영역과 드레인 영역을 갖는 TFT와,
    상기 TFT상에 형성된 층간 절연막과,
    상기 층간 절연막상에 형성된 제 1 전극과,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮어 형성된 절연층과,
    상기 제 1 전극상에 형성되고, 정공 수송성을 갖는 정공 수송층, 발광층, 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하는 전자 수송층을 포함하는 유기 화합물층과,
    상기 유기 화합물층 상에 형성된 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 1 전극은 상기 소스 영역과 드레인 영역 중 하나에 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 정공 전달 영역을 통해 양극과 접하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 전자 전달 영역을 통해 음극과 접하고,
    상기 정공 전달 영역은 억셉터성 분자와 정공 수성성을 갖는 재료를 포함하고 상기 양극과 접하며,
    상기 전자 전달 영역은 도너성 분자와 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하고 상기 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  9. 양극,
    음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극과의 사이에 위치하고, 발광층 및 전자 수송층을 가지는 유기 화합물층을 포함하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 도너성 분자를 포함하고,
    상기 일부는 상기 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  10. 양극,
    음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극과의 사이에 위치하고, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 가지는 유기 화합물층을 포함하고,
    상기 정공 수송층의 적어도 일부는 억셉터성 분자를 포함하고, 상기 정공 수송층의 적어도 일부는 양극과 접하고,
    상기 전자 수송층의 적어도 일부는 도너성 분자를 포함하고, 상기 전자 수송층의 적어도 일부는 음극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  11. 제 3 항, 제 4 항, 제 7 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 양극이고, 상기 제 2 전극은 음극이며, 상기 전자 전달 영역은 상기 제 2 전극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  12. 제 3 항, 제 4 항, 제 7 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 음극이고, 상기 제 2 전극은 양극이며, 상기 전자 전달 영
    역은 상기 제 1 전극과 접하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 사익 유기 화합물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 블로킹층, 전자 수송층, 및 전자 전달 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 전달 영역은 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 장치는 표시장치, 디지탈 카메라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 모바일 컴퓨터, 기록 매체를 구비한 휴대형 영상재생장치, 고글형 표시장치, 비디오 카메라, 휴대 전화기로 구성되는 군에서 적어도 하나 선택된 것에 결합되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
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TW (1) TWI291775B (ko)

Families Citing this family (91)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3827823B2 (ja) 1996-11-26 2006-09-27 シャープ株式会社 液晶表示画像の消去装置及びそれを備えた液晶表示装置
US7141817B2 (en) * 2001-11-30 2006-11-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US6858464B2 (en) 2002-06-19 2005-02-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing light emitting device
TWI276366B (en) 2002-07-09 2007-03-11 Semiconductor Energy Lab Production apparatus and method of producing a light-emitting device by using the same apparatus
JP4588445B2 (ja) 2002-11-11 2010-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
US7211502B2 (en) * 2003-03-26 2007-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2004303522A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Fujitsu Display Technologies Corp 表示装置及びその製造方法
JP3915734B2 (ja) * 2003-05-12 2007-05-16 ソニー株式会社 蒸着マスクおよびこれを用いた表示装置の製造方法、ならびに表示装置
JP2004362912A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Toyota Industries Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
KR100527194B1 (ko) * 2003-06-24 2005-11-08 삼성에스디아이 주식회사 도핑된 정공수송층 및/또는 정공주입층을 갖는유기전계발광소자
JP4316960B2 (ja) * 2003-08-22 2009-08-19 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
DE10339772B4 (de) * 2003-08-27 2006-07-13 Novaled Gmbh Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
US7291967B2 (en) * 2003-08-29 2007-11-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element including a barrier layer and a manufacturing method thereof
TWI407830B (zh) 2003-09-26 2013-09-01 Semiconductor Energy Lab 發光元件和其製法
EP2276088B1 (en) 2003-10-03 2018-02-14 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Light emitting element, and light emitting device using the light emitting element
US7902747B2 (en) * 2003-10-21 2011-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device having a thin insulating film made of nitrogen and silicon and an electrode made of conductive transparent oxide and silicon dioxide
CA2546325A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-26 General Mills Marketing, Inc. Dough and method for preparing leavened food product
US7374828B2 (en) * 2003-12-05 2008-05-20 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices with additive
US8796670B2 (en) * 2003-12-26 2014-08-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element
DE102004002587B4 (de) * 2004-01-16 2006-06-01 Novaled Gmbh Bildelement für eine Aktiv-Matrix-Anzeige
KR100656497B1 (ko) * 2004-02-09 2006-12-11 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법
KR100486614B1 (ko) * 2004-03-05 2005-05-03 에피밸리 주식회사 낮은 접촉저항을 가지는 ⅲ-질화물반도체 발광소자
US7365360B2 (en) * 2004-05-11 2008-04-29 Lg. Chem, Ltd. Organic electronic device
EP1747595A1 (en) * 2004-05-18 2007-01-31 MERCK PATENT GmbH Formulation for ink-jet printing comprising semiconducting polymers
US7622200B2 (en) * 2004-05-21 2009-11-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element
JP4925569B2 (ja) * 2004-07-08 2012-04-25 ローム株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子
JP2006295104A (ja) * 2004-07-23 2006-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子およびそれを用いた発光装置
DE102004035965B4 (de) * 2004-07-23 2007-07-26 Novaled Ag Top-emittierendes, elektrolumineszierendes Bauelement mit zumindest einer organischen Schicht
EP1624502B1 (en) * 2004-08-04 2015-11-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, and electronic appliance
US7540978B2 (en) 2004-08-05 2009-06-02 Novaled Ag Use of an organic matrix material for producing an organic semiconductor material, organic semiconductor material and electronic component
WO2006022194A1 (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electron injecting composition, and light emitting element and light emitting device using the electron injecting composition
DE102004042461A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-30 Novaled Gmbh Top-emittierendes, elektrolumineszierendes Bauelement mit Frequenzkonversionszentren
CN101841002B (zh) * 2004-09-24 2011-11-16 株式会社半导体能源研究所 发光器件
WO2006035958A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element
EP1648042B1 (en) 2004-10-07 2007-05-02 Novaled AG A method for doping a semiconductor material with cesium
WO2006046678A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material, light-emittintg element, light-emitting device, and manufacturing method thereof
US7683532B2 (en) 2004-11-02 2010-03-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and light emitting device
CN100573963C (zh) 2004-11-05 2009-12-23 株式会社半导体能源研究所 发光元件和使用它的发光器件
FR2878652A1 (fr) * 2004-11-29 2006-06-02 Thomson Licensing Sa Diode organique electroluminescente a couches dopees
KR100787428B1 (ko) * 2005-03-05 2007-12-26 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 소자
EP1866984B1 (en) 2005-03-23 2017-08-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material, light emitting element and light emitting device
US7851989B2 (en) * 2005-03-25 2010-12-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
JP4915544B2 (ja) * 2005-05-11 2012-04-11 パナソニック株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP1724852A3 (en) * 2005-05-20 2010-01-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device, and electronic device
DE502005009415D1 (de) * 2005-05-27 2010-05-27 Novaled Ag Transparente organische Leuchtdiode
US8334057B2 (en) * 2005-06-08 2012-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
KR101330672B1 (ko) 2005-06-10 2013-11-18 톰슨 라이센싱 서로 다른 유기 물질의 2개 이하의 층을 포함하는 발광 유기 다이오드
US8017252B2 (en) * 2005-06-22 2011-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic appliance using the same
US7745989B2 (en) * 2005-06-30 2010-06-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Light emitting element, light emitting device, and electronic apparatus
US20070046189A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Eastman Kodak Company Intermediate connector for a tandem OLED device
US20070158647A1 (en) * 2005-11-10 2007-07-12 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Junction structure of organic semiconductor device, organic thin film transistor and fabricating method thereof
US7576354B2 (en) * 2005-12-20 2009-08-18 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display and method of fabricating the same
EP1808909A1 (de) * 2006-01-11 2007-07-18 Novaled AG Elekrolumineszente Lichtemissionseinrichtung
US7696683B2 (en) * 2006-01-19 2010-04-13 Toppan Printing Co., Ltd. Organic electroluminescent element and the manufacturing method
KR101384785B1 (ko) * 2006-06-01 2014-04-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광소자, 발광장치 및 전자기기
EP1912268B1 (de) * 2006-10-09 2020-01-01 Novaled GmbH Verfahren zur räumlichen Strukturierung der Leuchtdichte von lichtermittierenden organischen Halbleiterbauelementen, danach hergestelltes Halbleiterbauelement und Verwendung desselben
US9397308B2 (en) * 2006-12-04 2016-07-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device, and electronic device
US7875881B2 (en) * 2007-04-03 2011-01-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory device and semiconductor device
KR101482760B1 (ko) * 2007-06-14 2015-01-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광장치 및 전자기기, 및 발광장치의 제조 방법
JP5208591B2 (ja) * 2007-06-28 2013-06-12 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置、及び照明装置
KR101457681B1 (ko) * 2007-09-21 2014-11-03 엘지디스플레이 주식회사 전계발광소자
DE102007052522A1 (de) * 2007-11-01 2009-05-07 H.C. Starck Gmbh Verfahren zur Beschichtung von unpolaren Polyaromaten enthaltenden Schichten
CN102047098B (zh) 2008-04-03 2016-05-04 Qd视光有限公司 包括量子点的发光器件
US9525148B2 (en) * 2008-04-03 2016-12-20 Qd Vision, Inc. Device including quantum dots
JP2010153365A (ja) * 2008-11-19 2010-07-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
US20110315964A1 (en) * 2009-03-11 2011-12-29 Idemitsu Losan Co., Ltd. Novel polymerizable monomer, and material for organic device, hole injection/transport material, material for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element each comprising polymer (polymeric compound) of the polymerizable monomer
US8389979B2 (en) * 2009-05-29 2013-03-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
US8575602B2 (en) * 2009-10-20 2013-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate and organic EL display device
US8404500B2 (en) 2009-11-02 2013-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing light-emitting element, light-emitting element, light-emitting device, lighting device, and electronic appliance
KR101108540B1 (ko) * 2010-02-01 2012-01-30 건국대학교 산학협력단 패터닝이 가능한 브러쉬 코팅공정을 적용한 유기전자소자의 제조방법
KR101663840B1 (ko) * 2010-03-01 2016-10-07 가부시키가이샤 제이올레드 유기 ｅｌ 장치 및 그 제조 방법
KR101912675B1 (ko) 2010-10-04 2018-10-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 복합 재료, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
JP5969216B2 (ja) 2011-02-11 2016-08-17 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、表示装置、照明装置、及びこれらの作製方法
TWI602334B (zh) 2011-05-13 2017-10-11 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件及發光裝置
JP6224600B2 (ja) * 2011-10-18 2017-11-01 エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ（エーペーエフエル） 電気化学および／または光電子デバイス用化合物
KR20140107036A (ko) * 2013-02-27 2014-09-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 도너 기판
KR102132697B1 (ko) 2013-12-05 2020-07-10 엘지디스플레이 주식회사 휘어진 디스플레이 장치
WO2015200451A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 President And Fellows Of Harvard College Metal-based optical device enabling efficient light generation from emitters on a high-index absorbing substrate
KR102236381B1 (ko) * 2014-07-18 2021-04-06 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR102343142B1 (ko) 2014-09-16 2021-12-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR20160053001A (ko) 2014-10-30 2016-05-13 삼성디스플레이 주식회사 투명 표시 기판, 투명 표시 장치 및 투명 표시 장치의 제조 방법
CN107606495B (zh) * 2017-08-31 2020-03-10 张俭 电容场致发光冷光源及其制备方法
TWI816491B (zh) * 2018-02-14 2023-09-21 晶元光電股份有限公司 發光裝置、其製造方法及顯示模組
US10943526B2 (en) * 2018-07-31 2021-03-09 Innolux Corporation Display device, backlight module and electronic device
CN109742251B (zh) * 2019-01-08 2022-05-13 京东方科技集团股份有限公司 一种oled器件、显示面板及显示装置
CN109768178B (zh) 2019-01-22 2021-03-30 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件、显示基板、显示装置
WO2020208774A1 (ja) * 2019-04-11 2020-10-15 シャープ株式会社 発光素子および表示装置
CN110429159B (zh) * 2019-06-24 2020-10-09 厦门大学 色温可调的无荧光粉单芯片白光led器件及制造方法
CN112086500A (zh) * 2020-10-21 2020-12-15 云谷（固安）科技有限公司 显示面板及显示装置
CN113066829A (zh) * 2021-03-11 2021-07-02 重庆京东方显示技术有限公司 显示面板及其制备方法、显示装置
CN113078278B (zh) * 2021-03-26 2024-04-30 常州大学 可溶液加工的热活性延迟荧光材料在蓝光器件中以及在杂化白光器件中的应用

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849314A (en) * 1987-11-04 1989-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Photohardenable electrostatic master containing electron acceptor or donor
EP0362142B1 (de) * 1988-09-30 1994-04-27 Ciba-Geigy Ag Antistatische und elektrisch leitende Zusammensetzung
JPH02213088A (ja) 1989-02-13 1990-08-24 Nec Corp 有機薄膜ｅｌ素子及びその製造方法
JPH0959614A (ja) 1995-08-25 1997-03-04 Sumitomo Chem Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
US5943154A (en) * 1996-09-17 1999-08-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Optically-controlled light control element
US5998803A (en) * 1997-05-29 1999-12-07 The Trustees Of Princeton University Organic light emitting device containing a hole injection enhancement layer
JPH10270171A (ja) 1997-01-27 1998-10-09 Junji Kido 有機エレクトロルミネッセント素子
GB9718516D0 (en) * 1997-09-01 1997-11-05 Cambridge Display Tech Ltd Methods of Increasing the Efficiency of Organic Electroluminescent Devices
JP3898830B2 (ja) * 1998-03-04 2007-03-28 株式会社日立製作所 マルチバンド無線端末装置
US6097147A (en) * 1998-09-14 2000-08-01 The Trustees Of Princeton University Structure for high efficiency electroluminescent device
JP3423232B2 (ja) * 1998-11-30 2003-07-07 三洋電機株式会社 アクティブ型ｅｌ表示装置
JP2000196140A (ja) 1998-12-28 2000-07-14 Sharp Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造法
US6689491B1 (en) * 1999-02-08 2004-02-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Luminescent device material, luminescent device using the same, and amine compound
US6366025B1 (en) * 1999-02-26 2002-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Electroluminescence display apparatus
KR100316271B1 (ko) * 1999-05-27 2001-12-12 구본준, 론 위라하디락사 전계발광소자 및 그의 제조방법
TW515109B (en) 1999-06-28 2002-12-21 Semiconductor Energy Lab EL display device and electronic device
JP4824848B2 (ja) 2000-02-29 2011-11-30 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子、有機エレクトロルミネッセント素子群及びその発光スペクトルの特定方法
JP4729154B2 (ja) 1999-09-29 2011-07-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子、有機エレクトロルミネッセント素子群及びその発光スペクトルの制御方法
FR2799043B1 (fr) 1999-09-29 2001-12-14 St Microelectronics Sa Registre de colonnes, memoire l'incorporant, et procede d'ecriture dans une telle memoire
KR20010050711A (ko) 1999-09-29 2001-06-15 준지 키도 유기전계발광소자, 유기전계발광소자그룹 및 이런소자들의 발광스펙트럼의 제어방법
TW484117B (en) 1999-11-08 2002-04-21 Semiconductor Energy Lab Electronic device
JP2001222256A (ja) 1999-11-08 2001-08-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置
JP2001147659A (ja) * 1999-11-18 2001-05-29 Sony Corp 表示装置
US6639357B1 (en) * 2000-02-28 2003-10-28 The Trustees Of Princeton University High efficiency transparent organic light emitting devices
US7339317B2 (en) * 2000-06-05 2008-03-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device having triplet and singlet compound in light-emitting layers
JP2002083691A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Sharp Corp アクティブマトリックス駆動型有機ｌｅｄ表示装置及びその製造方法
DE10058578C2 (de) * 2000-11-20 2002-11-28 Univ Dresden Tech Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten
US6573651B2 (en) * 2000-12-18 2003-06-03 The Trustees Of Princeton University Highly efficient OLEDs using doped ambipolar conductive molecular organic thin films
US7012588B2 (en) * 2001-06-05 2006-03-14 Eastman Kodak Company Method for saving power in an organic electroluminescent display using white light emitting elements
US6750609B2 (en) * 2001-08-22 2004-06-15 Xerox Corporation OLEDs having light absorbing electrode
JP5223163B2 (ja) 2001-09-07 2013-06-26 東レ株式会社 発光素子
US6597111B2 (en) * 2001-11-27 2003-07-22 Universal Display Corporation Protected organic optoelectronic devices
US7141817B2 (en) * 2001-11-30 2006-11-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
US7141817B2 (en) 2006-11-28
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