TW200401944A - Circuit substrate, electro-optical device and electronic appliances - Google Patents

Description

200401944 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電路基板，其係由包含主動元件之 多層材料層所成、且適合用於光電裝置和半導體裝置；一 種光電裝置，其係具備由包含光電元件與主動元件之多層 材料層所成之電路基板；以及一種具備此光電裝置之電子 機器。 【先前技術】 液晶顯示裝置和有機EL顯示裝置等光電裝置係作爲 顯示裝置，彼等係具備液晶元件、有機EL ( Electro Luminescence)元件。特別言之，有機EL顯示裝置係具高 亮度且可自行發光、可以直流低電壓驅動、快速回應等， 具有優異之顯示性能。另外，由於可進行顯示裝置之薄型 化、質輕化、低耗電化。 有機EL顯示裝置所具有之構成係於陽極及陰極之電 極層間挾持含發光物質之發光層。而於具發光能力之發光 層內，使自陽極注入之空穴與自陰極處注入之電子再結合 ，而利用由激發狀態回復基底狀態時產生發光之現象。係 以驅動電流控制有機EL顯示裝置之亮度，而係因應數據 訊號以將驅動電流供給至有機EL元件（例如參考專利文 獻1 )。 專利文獻1爲國際公開WO98/36407號公報。 (2) (2)200401944 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 然而，已知於光電裝置中，會因配線和電極等導電性 部位間所產生之寄生電容，而引起數據改寫操作等故障出 現。由於此配線間之電容係取決於配線長度，隨著配線變 長而變大，因此例如利用光電裝置作爲顯示裝置時，會成 爲妨礙達成大畫面之原因。 另外，近年來，關於記憶體等半導體裝置之現狀，係 需求高度集成化同時操作高速化，而於配線等導電部分間 所產生之電容即成爲問題。 有鑑於上述問題點，本發明之目的在於提供一種電路 基板，其可使電晶體和二極體等主動元件穩定地操作；一 種光電裝置，其可達成大畫面，且經長時間亦可穩定地操 作；以及一種使用此等之電子機器。 〔課題之解決手段〕 爲達成上述目的，本發明之特徵在於包含：基板，其 具有絕緣性；主動元件，其配置於該基板之上方；配線， 其供給驅動該主動元件之電氣訊號或驅動電力；絕緣膜， 其由絕緣材料所成，而該絕緣材料之介電率較該基板之介 電率低。 根據本發明，由於使主動元件之電極間、或與該電極 連接之配線間絕緣之絕緣膜，係包含由具特定値以下介電 率之絕緣材料所成之絕緣膜，故可縮小電極間或配線間所 -6 - (3) (3)200401944 產生之寄生電容。藉此可確保供給至主動元件之驅動訊號 間保持分隔，而可以良好的精確度驅動主動元件。另外， 藉由縮小寄生電容，可藉由更高頻的驅動訊號使主動元件 運作。主動元件例如可爲電晶體等半導體元件、和MI Μ等 雙端子元件等。 ‘ 上述電路基板之主動元件亦可爲電晶體。 . 於上述電路基板中，該絕緣材料之介電率較佳爲4以 下、更佳爲3以下、再更佳爲2.5以下。 φ 另外，於上述發明中，本發明之電路基板之絕緣材料 爲包含多孔物、氣溶膠、多孔矽氧、氟化鎂或包含其之材 料、分散有氟化鎂微粒之凝膠、氟系聚合物或包含其之材 料、具有支鏈結構之多孔性聚合物、包含矽氧玻璃、烷基 矽氧烷聚合物、烷基矽半環氧乙烷聚合物、氫化烷基故半 環氧乙烷聚合物、聚芳基醚中任一種之旋壓式玻璃膜、於 特定材料中含有無機微粒或有機微粒中至少任一種之材料 等。 ⑩ 另外’於上述發明中，本發明之電路基板之特徵在於 包含爲被覆主動元件而形成之保護層。 根據本發明’由於爲被覆主動元件而形成保護層，可 防止因金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲入主動元件而 造成劣化。 另外，於上述發明中，本發明之保護層係由含有乾燥 劑及化學吸附劑中至少任一種之材料、包含陶瓷、氮化砂 、氧化氮化矽、氧化矽中至少其一之材料、包含硼、碳、 (4) (4)200401944 氮中之至少其一與鋁、磷、矽中之至少其一，或包含鈽、 鏡、釤、餌、釔、鑭、纟L、鏑、鈸中之至少其一與鋁、矽 、氮、氧，抑或包含氧化鋇、氧化鈣、活性碳、沸石中至 少其一之材料等所成者。 本發明之光電裝置係包含挾持於陰極與陽極、配置於 基板上方之光電元件，其特徵在於：於該陰極及該陽極中 至少一者與該基板之間，係配置有由介電率爲特定値以下 之絕緣材料所成之絕緣膜。 根據本發明，由於具特定値以下之介電率之絕緣膜， 係配置於該陰極及該陽極中之至少其一與該基板之間，故 可縮小此等電極間所產生之寄生電容。藉此可確保供給至 主動元件之驅動訊號間保持分隔，而可以良好的精確度驅 動主動元件。另外，藉由縮小寄生電容，可藉由更高頻的 驅動訊號操作光電元件。又，此光電裝置之驅動方式可採 用被動驅動方式及主動驅動方式中之任一者。光電裝置例 如可爲有機EL元件、無機EL元件、液晶元件、電泳元件 、雷射二極體、釋放電子元件等。 另外，於上述發明中，本發明光電裝置之特徵在於包 含驅動光電元件之主動元件。 根據本發明，可構成使用主動元件之主動驅動方式之 光電裝置，而達成更明亮、回應性優異之光電裝置。主動 元件例如可爲電晶體等半導體元件、和MIM等雙端子元件 等。 上述光電裝置之基板亦可由絕緣物材料所成。 -8- (5) (5)200401944 上述光電裝置之主動元件亦可爲電晶體。 上述光電裝置之絕緣膜介電率較佳爲4以下、更佳爲3 以下、再更佳爲2.5以下。 另外，於上述光電裝置中，作爲絕緣材料，可使用多 孔物、氣溶膠、多孔矽氧、氟化鎂或包含其之材料、分散 有氟化鎂微粒之凝膠、氟系聚合物或包含其之材料、具有 支鏈結構之多孔性聚合物、包含矽氧玻璃、烷基矽氧烷聚 合物、烷基矽半環氧乙烷聚合物、氫化烷基矽半環氧乙烷 聚合物、聚芳基醚中任一種之旋壓式玻璃膜、於特定材料 中含有無機微粒或有機微粒中至少任一種之材料等。 另外，於上述發明中，本發明之光電裝置之特徵在於 包含爲被覆主動元件而形成之第1保護層。 根據本發明，由於爲被覆主動元件而形成第1保護層 ’可防止來自外部之金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲 入主動元件，而防止主動元件產生劣化。 另外’於上述發明中，本發明之光電裝置之特徵在於 包含爲被覆陰極而形成之第2保護層。 根據本發明，由於爲被覆陰極上方而形成第2保護層 ’可防止來自外部之金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲 入光電元件’而防止光電元件產生劣化。 另外’於上述發明中，本發明光電裝置之第1及第2保 護層中之至少任一者，係由含有乾燥劑及化學吸附劑中至 少任一種之材料、包含陶瓷、氮化矽、氧化氮化矽、氧化 砂中至少其〜之材料、包含硼、碳、氮中之至少其一與鋁 (6) (6)200401944 、磷、矽中之至少其一，或包含铈、鏡、釤、餌、釔、鑭 、釓、鏑、銨中之至少其一與鋁、矽、氮、氧，抑或包含 氧化鋇、氧化鈣、活性碳、沸石中至少其一之材料等所成 者。 另外，於上述發明中，本發明光電裝置之特徵在於： 該光學元件爲有機電激發光元件。 . 根據本發明，藉由使用有機電激發光元件作爲光學元 件’可達成不受限於低電壓驅動及視角之顯示裝置。 · 本發明電子機器之特徵在具備上述之電路基板、或上 述之光電裝置。 根據本發明，藉由減少寄生電容，可達成之電子機器 例如可對高頻輸入訊號進行隨動性佳而穩定之顯示操作。 【實施方式】 〔發明之實施型態〕 以下茲參照圖式以說明本發明之一實施型態。 鲁 圖1係圖示適合作爲根據本實施型態之顯示裝置之光 電裝置配線構造平面模式圖。 根據本實施型態之顯示裝置爲主動矩陣方式之有機 EL顯示裝置，其係分別使用薄膜電晶體（TFT : Thin Film Transistor，以下稱爲TFT)、及有機電激發光元件（以下 稱爲有機E L元件）。 於此圖中，光電裝置】所具有之構成爲分別有下述配 線：多條掃描線1 3 1 (配線）、於與掃描線1 3 1交叉之方向 -10- (7) (7)200401944 上延伸之多條訊號線132 (配線）、與訊號線132並排延伸 之多條發光用電源配線1 3 3 (配線），同時，對應於掃描 線13 1及訊號線132之各相交點，係設置像素區域A。 訊號線驅動電路9 0係與各訊號線1 3 2連接，訊號線驅 動電路90係具備移位電阻器、電平移相器、視頻線路及數 位開關。另一方面，掃描線驅動電路8 0係與各掃描線1 3 1 . 連接，掃描線驅動電路80係具備移位電阻器及電平移相器 另外，各個像素區域A係設置：開關TFT22，其係經 由掃描線131將掃描訊號饋入閘電極；保持電容cap，其係 保留經由開關TFT22之由訊號線132所饋入之影像訊號； 電流TFT24，其係使保持電容cap保留之訊號影像饋入閘電 極；像素讀極23 (陽極），於經由電流TFT24與發光用電 源配線1 3 3電力性連接時，源自發光用電源配線1 3 3之驅動 電流係流入其內；以及有機EL元件3，其係挾持於此像素 電極23與陰極222之間。 修 於具上述構成之光電裝置1，藉由掃描線1 3 1驅動 TFT22成爲開啓（on )時，其時訊號線132之電位係保留 於保持電容cap中，係因應保持電容cap之狀態，以決定電 流TFT24之導通狀態。而係因應電流TFT導通狀態之電流 量係經由像素電極2 3，以供給由發光用電源配線1 3 3流至 有機EL元件3之驅動電流。係因應供給至此有機EL元件3 之電流量，以決定有機EL元件3之發光強度。 圖2爲像素區域A之放大平面圖，其係處於移除陰極 -11 - (8) (8)200401944 222和有機電激發光元件3之狀態下。於此圖中，各像素區 域之配置爲：以掃描線1 3 1、訊號線1 3 2、發光用電源配線 133、及其他像素電極用掃描線131圍繞於平面形狀爲長方 形之像素電極23四邊。又，像素電極之形狀不僅限於長方 形，亦可爲其他形狀。例如於使用噴墨法等液體製程，以 形成構成有機EL元件3之發光層和電子或空穴輸送層等電 荷輸送層時，爲於像素電極23之上方均勻地形成上述之層 ，較佳係製成無角之圓形或橢圓形等形狀。 其次，茲參照圖3以說明光電裝置1之截面結構。 圖3爲沿圖2之A-A線之截面圖。於此圖中，光電裝置 1係具有基板2、由銦錫氧化物（ITO: Indium Tin Oxide) 等透明電極材料所成之像素電極23、配置於像素電極23上 之有機EL元件3、配置方式爲與像素電極23之間挾持有機 EL元件3之陰極222、以及形成於基板2上、用以對像素電 極23控制通電之作爲通電控制部分之電流TFT24。再者， 於陰極222上層係設置密封層20 (第2保護層）。陰極222 係由至少1種選自銘（A1)、鎂（Mg)、金（Au)、銀（ Ag)、及鈣（Ca)之金屬所構成者。陰極222亦包含上述 各材料之合金或經層合之物。電流TFT24係基於源自掃描 線驅動電路8 0及數據線驅動電路9 0之作動指令訊號而作動 ，進行通向像素電極23之電流控制。 發光元件3係由可自陽極23輸送空穴之空穴輸送層70 、包含光電物質之一之有機EL物質之發光層60、及設置 於發光層60上表面之電子輸送層50所槪略構成者。而陰極 -12- (9) (9)200401944 (相對電極）222係配置於電子輸送層50之上表面。 TFT24係經由以Si02爲主體之底層保護層281以設置於 基板2表面上。此TFT24係具備：矽層241，其係形成於底 層保護層2 8 1之上層；閘絕緣層2 8 2，其係爲覆蓋矽層2 4 1 而設置於底層保護層281之上層；閘電極242，其係設置於 閘絕緣層282上表面中與內矽層241相對之部份上；第1層 間絕緣層2 8 3 (絕緣膜），其係爲覆蓋閘電極242而設置於 閘絕緣層282之上層；源電極243，其係經由通過閘絕緣層 282及第1層間絕緣層2 8 3而開孔之接觸孔，以與矽層241連 接；汲電極244，其係挾持閘電極242而設置於與源電極 243相對之位置上，經由通過閘絕緣層2 82及第1層間絕緣 層2 8 3而開孔之接觸孔，以與矽層241連接；障壁層2 8 5 ( 保護層、第1保護層），其係爲覆蓋源電極243及汲電極 244而設置於第1層間絕緣層2 8 3之上層；以及第2層間絕緣 層284 (絕緣膜），其係另設置於障壁層2 8 5之上層。 而像素電極23係配置於第2層間絕緣層2 84之上表面， 像素電極23及汲電極244係經由通過第2層間絕緣層2 84與 障壁層2 8 5而開孔之接觸孔23a而連接。另外，於第2層間 絕緣層284表面中設置有機EL元件以外之部份與陰極222 之間，係設置合成樹脂等所成之第3絕緣層22 1。 又，於矽層2 4 1中，挾持閘絕緣層2 8 2而與閘電極2 4 2 重疊之區域係作爲通道區域。另外，於矽層241中，通道 區域之源側係設置源區域。另一方面，於通道區域之汲側 係設置汲區域。其中，源區域係經由通過閘絕緣層2 82與 -13- (10) (10)200401944 第1層間絕緣層2 8 3而開孔之接觸孔，以連接至源電極243 。另一方面，汲區域係經由通過閘絕緣層2 8 2與第1層間絕 緣層2 8 3而開孔之接觸孔，以連接至與源電極243爲相同層 所成之汲電極244。像素電極23係經由汲電極244，以連接 至矽層241之汲區域。 用以作爲基板2之材料並無特別的限制，惟由於本例 示之構成係由設置有TFT2 4之基板2處取出由發光層60所 發出之光（反向發射型），故可使用可透光之透明或半透 明材料作爲基板2之形成材料，例如透明玻璃、石英、藍 寶石、或聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮等透明合 成樹脂等。特別言之，低價之鈣鈉玻璃係適合用以作爲基 板2之形成材料。於使用鈣鈉玻璃之情況下，對其施加矽 氧塗覆時，具有保護不耐酸鹼之鈣鈉玻璃之功效，另外並 具有使基板2之平坦性更佳之功效，故爲較佳者。 另外’亦可於基板2配置濾色膜或包含發光性物質之 變色膜、抑或配置介電質反射膜，以控制發光顏色。 另一方面，若構成爲由與設置有TFT22之基板2相反 之處取出所發出光（頂部發射型）時，基板2亦可爲不透 明者，於此情況下，可使用於鋁氧等陶瓷、不銹鋼等金屬 片材上施加表面氧化等絕緣處理所得物、熱固性樹脂、熱 塑性樹脂等。 於形成底層保護層281時，對於基板2，係以TEOS ( 四乙氧基矽烷）和氧氣等作爲原料，藉由電漿CVD法進行 製膜’由是形成作爲底層保護層281之厚約200至500奈米 -14- (11) (11)200401944 之矽氧化膜。 於形成矽層24 1時，首先，係將基板2之溫度設定爲約 35(TC，藉由電漿CVD法或ICVD法，於底層保護膜281表 面上形成厚約30至70奈米之非晶矽層。其次’係藉由雷射 退火法、急速加熱法、或固相成長法等，對非晶矽層進行 結晶化步驟，使非晶矽層於聚矽層上結晶化。於使用雷射 退火法時，例如係以準分子雷射，使用束之長度尺寸爲 4 00毫米之線束，其輸出強度例如爲200 m cm2。至於線 束，於其寬方向上之相當於雷射強度波峰値90%之部份’ 係於各區域上重疊地掃描線束。其次，係藉由光微影法使 聚矽層圖案化，而製成島狀之矽層241。 又，矽層241雖成爲圖1所示之電流TFT2 4之通道區域 及源/汲區域，惟於不同之截面位置上，亦形成作爲開關 TFT22之通道區域及源/汲區域之半導體膜。亦即，2種 TFT22、24係同時形成，然而係以相同順序製於者，故於 以下之說明中，關於TFT，係僅說明電流TFT24，而省略 關於開關TFT22之說明。 於形成閘絕緣層282時，對於矽層24 1表面，係以 TEOS (四乙氧基矽烷）和氧氣等作爲原料，使用電漿 CVD法進行製膜，由是形成由厚約60至150奈米之矽氧化 膜或氮化膜所成之閘絕緣層2 8 2。閘絕緣層2 8 2之材料較佳 爲介電率大之高介電質材料。 係藉由濺射法，於閘絕緣層2 8 2上形成包含鋁、鉅、 鉬、鈦、鎢等金屬之導電膜後，藉由使其圖案化而形成閘 -15- (12) (12)200401944 電極2 4 2。 至於在砂層2 4 1上形成源區域及汲區域，係於形成閘 電極242後，將此閘電極242用以作爲圖案化用遮罩物，於 此狀態下注入隣離子。結果對於閘電極2 4 2係自調整性地 導入高濃度雜質，而於矽層2 4 1中形成源區域及汲區域。 又，未導入雜質之部份係成爲通道區域。 第1層間絕緣層2 8 3係由介電率低於一般矽氧化膜（ S i Ο2膜：介電率=約4 )之低介電率材料所成，形成於閘絕 緣層282之上層。 此第1層間絕緣層2 8 3之形成材料可爲多孔物、氣溶膠 、多孔矽氧、氟化鎂、氟系聚合物、多孔性聚合物等。舉 例而言，係使用Si2H6與03作爲反應氣體，藉由CVD法（ 化學氣相沉積法）形成具多孔性之Si02膜所成之第1層間 絕緣層2 8 3。若使用此等反應氣體，於氣相中係形成大顆 粒之Si02，堆積於閘絕緣層282上。是以，於第1層間絕緣 層2 8 3之層中有很多孔隙，而成爲多孔物。因而，係藉由 使第1層間絕緣層2 8 3成爲多孔物，而使其成爲低介電率層 〇 又，亦可於第1層間絕緣層2 83之表面上進行Η (氫） 電漿處理。藉此孔隙表面之Si-Ο鍵結中之懸空鍵係置換爲 Si-H鍵結，而使膜之耐吸濕性變佳。而於經此電漿處理之 第1絕緣層283表面上亦可設置其他Si02層。 另外，關於以CVD法形成第1層間絕緣層2 83時之反應 氣體，除 Si2H6+03 以外，亦可爲 Si2H6+〇2、Si3H8+03、 -16- (13) 200401944

Si3H8+ 〇2。再者’除上述反應氣體外，亦ΐ 硼）之反應氣體、含有F (氟）之反應氣體。 於使第1層間絕緣層2 8 3形成爲多孔物時 孔性之Si 02膜、與利用一般減壓化學氣相 Si02膜，藉此亦可形成作爲膜質穩定之多 絕緣層283。於減壓下之Si H4及02環境氣體 續地、或週期性地產生電漿，即可層合此等 ，係將基板2收放於特定之腔室內，例如維f 使用SiH4及02作爲反應氣體，將RF電壓（高 於腔室上，藉此形成第1層間絕緣層2 83。於 SiH4流量、02流量爲固定値，而相對於此， 期將RF電壓施加於腔室上。電漿亦隨之以 生、消失。以此種方式，藉由使用隨時間變 1個腔室內，可重覆進行使用減壓CVD之製 減壓下之電漿CVD之製程。而藉由重覆進行 壓下之電漿CVD，係形成於膜中具有大量孔 亦即，第1層間絕緣層2 8 3係成爲具多孔性者 第1層間絕緣層2 8 3亦可由氣溶膠所構成 爲：使金屬醇鹽行溶膠凝膠反應而形成濕潤 臨界乾燥，而得具有均勻超微細結構之光透 於氣溶膠中，係具有以矽氧氣溶膠和鋁氧作 溶膠。於其中，矽氧氣溶膠係占有體積90% 剩餘部分爲由凝結成樹枝狀之數十奈米之微 構成之材料。以此方式，孔隙率高之矽氧氣 J使用含有B ( ，係層合具多 沉積法形成之 L物之第1層間 中，藉由不連 膜。具體而言 寺於400°C下， 頻電壓）施加 成膜過程中， 係以1 0秒之周 1 0秒之周期產 化之電漿，於 程、以及使用 減壓CVD及減 隙之Si02膜。 〇 。所謂氣溶膠 凝膠，藉由超 過性多孔物。 爲基礎物之氣 以上之孔隙， 細Si02粒子所 溶膠可有效作 -17- (14) (14)200401944 爲低介電率材料。 係經由下述步驟以製造矽氧氣溶膠：利用溶膠-凝膠 法製造濕潤凝膠之步驟；使濕潤凝膠熟化之步驟；以及利 用超臨界乾燥法乾燥濕潤凝膠而得氣溶膠之超臨界乾燥步 驟。超臨界乾燥法係適用於：以超臨界流體置換由固相及 液相所成之果凍狀凝膠物質中之液體，以將其去除，藉此 不使凝膠收縮，而乾燥凝膠物，可得具高孔隙率之氣溶膠 〇 例如藉由矽氧氣溶膠形成第1層間絕緣層2 8 3時，於閘 絕緣層2 82上，係使用旋轉塗覆法等塗覆作爲氣溶膠原料 之濕潤凝膠，進行超臨界乾燥，藉此形成第1層間絕緣層 2 8 3。藉由使用超臨界流體之超臨界乾燥法，以超臨界流 體置換濕潤凝膠中之溶劑，由是去除濕潤凝膠中之溶劑。 又，可使用二氧化碳（C02)、如甲醇或乙醇般之醇、 NH3、H20、N20、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、戊烷、異丙 醇、異丁醇、環三氟甲烷、單氟甲烷、環己醇等，以作爲 超臨界流體。 以矽氧氣溶膠形成低介電率層時，藉由旋轉塗覆等於 基材上塗布濕潤凝膠後，進行超臨界乾燥，惟亦可於濕潤 凝膠中混合合成樹脂（有機物）。此情況之合成樹脂爲： 其熱改質溫度高於超臨界流體之臨界溫度、且可透光之合 成樹脂。例如於使用醇作爲超臨界流體之情況下’其熱改 質溫度高於醇之臨界溫度、且可透光之合成樹脂可爲羥丙 基纖維素（HP C)、聚乙烯基丁縮醛（PVB)、乙基纖維 (15) (15)200401944

素（EC)等（又，PVB及EC可溶於醇而不溶於水）。於 使用醚作爲溶劑之情況下，較佳係選擇氯系聚乙烯等作爲 樹脂，另外使用C02作爲溶劑之情況下，較佳係選擇HPC 等。 至於低介電率層，除矽氧氣溶膠之外，亦可爲以鋁氧 作爲基礎物之氣溶膠，凡爲介電率低於一般矽氧化膜（ Si〇2膜：介電率=4 )之低介電率多孔物即可。 低介電率層可爲多孔性矽氧，亦可爲氟化鎂或包含其 之材料。可藉由濺射以形成由氟化鎂所成之低折射率層。 抑或亦可爲分散有氟化鎂微粒之凝膠。抑或亦可爲氟系聚 合物或包含其之材料，例如全氟烷基聚醚、全氟烷基胺， 或全氟烷基聚醚-全氟烷基胺之混合薄膜。 另外，低介電率層亦可爲矽氧玻璃、烷基矽氧烷聚合 物、烷基矽半環氧乙烷聚合物、氫化烷基矽半環氧乙烷聚 合物等旋壓式玻璃膜（SOG )。抑或亦可爲聚芳基醚等有 機聚合物、鑽石膜或氟化非晶碳膜。於閘絕緣層2 8 2上， 係使用旋轉塗覆法等塗覆以醇作爲溶劑之旋壓式玻璃膜原 料’藉由熱處理等蒸發溶劑，而可形成由旋壓式玻璃膜所 成之低介電率層。於形成旋壓式玻璃膜時，亦可使用上述 之超臨界乾燥法。藉由使用超臨界乾燥法，可更加提昇被 覆性和膜質等。 再者’低介電率層亦可爲：於特定之聚合物接合劑中 ’混雜爲可溶性或分散性之低折射率氟碳化合物所得者。 聚合物接合劑可爲聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯基吡 -19· (16) (16)200401944 咯啶酮、聚乙烯基磺酸鈉鹽、聚乙烯基甲基醚、聚乙二醇 、聚α三氟甲基丙烯酸、聚乙烯基甲基醚-馬來酸酐共聚 物、聚乙二醇-丙二醇共聚物、聚甲基丙烯酸等。 另外，氟碳化合物可爲全氟辛酸-銨鹽、全氟辛酸-四 甲基銨鹽、C7及C10之全氟烷磺酸銨鹽、C7及C10之全氟 烷磺酸四甲基銨鹽、氟化烷基四級銨碘化物、全氟己二酸 、及全氟己二酸之四級銨鹽等。 再者，由於導入孔隙以作爲低介電率層之方法爲有效 者，故除上述氣溶膠之外，亦可使用微粒，形成爲微粒間 或微粒內微小空隙之孔隙。使用於低介電率層之微粒可爲 無機微粒或有機微粒。 無機微粒較佳爲非晶性者。無機微粒較佳係由金屬之 氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物所成者，更佳係由金屬 氧化物或金屬鹵化物所成者，最佳係由金屬氧化物或金屬 氧化物所成者。金屬原子較佳爲Na、K、Mg、Ca、Ba、 A1、Zn、Fe、C u、丁 i、S η、I n、W、Y、Sb、Mn、Ga、V 、Nb、Ta、Ag、Si、B、Bi、Mo、Ce、Cd、Be、Pb 及 Ni ，更佳爲Mg、Ca、B及Si。亦可使用包含2種金屬之無機 化合物。尤佳之無機化合物爲二氧化矽，即爲矽氧。 例如藉由使形成粒子之矽氧分子產生交聯，以形成無 機微粒內之微空隙。若矽氧分子產生交聯，則體積縮小， 粒子成爲多孔性者。藉由溶膠·凝膠法（日本專利公開公 報特開昭5 3 - 1 1 2 7 3 2號、特公昭5 7-905 1號等各公報記述） 或析出法(APPLIED OPTICS，27,3356 頁(1 9 8 8 )言己述） -20- (17) (17)200401944 ，可直接合成具微空隙之（多孔質）無機微粒成分散物。 另外，亦可對以乾燥/沉澱法製得之粉粒體進行機械式粉 碎，以製得分散物。亦可使用市售之多孔質無機微粒（例 如二氧化矽溶膠）。 有機微粒較佳亦爲非晶性者。有機微粒較佳爲藉由單 體之聚合反應（例如乳化聚合法）合成之聚合物微粒。有 機微粒之聚合物較佳係包含氟原子。爲合成含氟聚合物所 使用之含氟原子單體之例示係包含氟烯烴類（例如氟乙烯 、亞乙烯基氟化物、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟-2,2-二 甲基-1，3-二Df茂）、丙烯酸或甲基丙烯酸之氟化烷基酯 類、及氟化乙烯基醚類。亦可使用含氟原子之單體與未包 含氟原子之單體之共聚物。未包含氟原子之單體之例示係 包含烯烴類（例如乙烯、丙烯、異戊二烯、乙烯基氯化物 、亞乙烯基氯化物）、丙烯酸酯類（例如丙烯酸甲酯、丙 烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯）、甲基丙烯酸酯類（例 如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯） 、苯乙烯類（例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α —甲基苯乙烯 )、乙烯醚類（例如甲基乙烯基醚）、乙烯酯類（例如醋 酸乙嫌酯、丙酸乙烯酯）、丙烯醯胺類（例如Ν -第三丁 基丙嫌醯胺、Ν -環己基丙烯醯胺），甲基丙烯醯胺類及 丙烯腈類。 例如係藉由使形成粒子之聚合物交聯以形成有機微粒 內之微空隙。若矽氧分子產生交聯，則體積縮小，粒子成 爲多孔性者。爲使形成粒子之聚合物產生交聯，較佳係使 • 21 - (18) 200401944 合成聚合物之單體之20莫耳％爲多官能單體。多官能 之比率更佳爲30至80莫耳％，最佳爲35至5 〇莫耳％。 能單體之例示包含如二烯類（例如丁二烯、戊二烯） 元醇與丙烯酸之酯（例如二丙烯酸乙二醇酯、二丙 1，4-環己烷酯、六丙烯酸二季戊四醇酯）、多元醇與 丙烯酸之酯（例如二甲基丙烯酸乙二醇酯、四甲基丙 1，2;4-己烷酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯）、二乙烯 合物（例如二乙烯基環己烷、1,4 -二乙烯基苯）、二 基碩、雙丙烯醯胺類（例如伸甲基雙丙烯醯胺）及雙 丙烯醯胺類。可藉由堆積至少2個以上之微粒，以形 子間之微空隙。 亦可由具有微小空孔及微粒狀無機物之材料構成 電率層。於此情況下，係藉由塗覆形成低介電率層， 布低介電率層後進行活化氣體處理，使氣體由層脫離 形成微小空孔。或者，亦可混雜2種以上之超微粒（ MgF2及Si02 )，藉由於膜厚方向上改變其混合比，以 介電率層。係藉由改變混合比以改變介電率。係藉由 乙酯熱分解所產生之Si02以黏結超微粒。於矽酸乙酯 解時，藉由乙酯部份之燃燒，亦會產生二氧化碳及水 。藉由使二氧化碳及水蒸汽由層脫離，於超微粒之間 生間隙。或者，亦可含有多孔性矽氧所成之無機微粉 接合劑，形成低介電率層，亦可藉由堆積2個以上之 合物所成之微粒，以形成於微粒間產生孔隙之低介電 單體 多官 、多 燦酸 甲基 烯酸 基化 乙烯 甲基 成粒 低介 於塗 ，以 例如 成低 矽酸 熱分 蒸汽 係產 末及 氟聚 Φ暦 -22· (19) 200401944 亦可在支鏈結構之層次上提高孔隙率 枝狀聚合物等具支鏈結構之聚合物’以獲 至於源電極243及汲電極244之形成方 光微影法，對第1層間絕緣層283進行圖案 源電極及汲電極對應之接觸孔。其次，赁 緣層283，於形成由鋁、鉻或鉅等金屬所 於此導電層中，爲覆蓋應形成源電極及汲 設置圖案化用遮罩物，同時使導電層圖案 電極243及汲電極244。 障壁層285係防止金屬離子自構成發 元件所含之側擴散至TFT24側，係藉由與 2 8 3相同之手段形成障壁層2 8 5，以覆蓋雜 極244。障壁層285之材料可爲包含選自I )、N (氮）之至少一元素，與選自Al( 、P (碟）之至少一元素之絕緣層。 例如可使用以氮化鋁（AlxNy )爲代 、以碳化矽（SixCy)爲代表之矽之碳化 Si xNy )爲代表之矽之氮化物、以氮化硼 之硼之氮化物、以磷化硼（BxPy )爲代 。另外，以氧化鋁（AlxOy )爲代表之鋁 傳導率爲SOWnT1!^1、放熱效果優異、且 件產生熱劣化，可謂爲較佳材料之一。此 上述功效，亦具有防止水分滲入之功效。 亦可於上述化合物中組合其他元素。 。例如亦可使用 致低介電率。 式，首先係使用 化，藉此形成與 $覆蓋第1層間絕 成之導電層後， 電極之區域，係 化，藉此形成源 光層60之有機EL 丨第1層間絕緣層 吾電極2 4 3及汲電 i (硼）、C (碳 鋁）、Si (矽） 表之鋁之氮化物 物、以氮化矽（ (BxNy)爲代表 表之硼之磷化物 之氧化物，其熱 亦可防止發光元 等材料不僅具有 例如亦可使用於 -23- (20) (20)200401944 氧化鋁中添加氮、而成表爲A lNxOy之氮化氧化鋁。此材 料亦不僅具有放熱效果，亦具有防止水分或可移動離子等 滲入之功效。 另外，亦可使用包含Si、Al、N、Ο、Μ之絕緣膜〔惟 ，Μ爲稀土元素之至少1種，較佳爲選自Ce (铈）、Yb( 鏡）、Sm (釤）、Er (餌）、Y (釔）、La (鑭）、Gd ( 釓）、Dy (鏑）、Nd (鈸）之至少一元素〕。此等材料 亦不僅具有放熱效果，亦具有防止水分或可移動離子等滲 入之功效。 另外，亦可使用至少包含鑽石薄膜或非晶碳膜（特別 爲與鑽石特性相近者，稱爲類鑽石碳等）之碳膜。此等物 質之熱傳導率非常高，作爲放熱層極爲有效。但若膜厚變 厚，會帶有褐色且降低透過率，故較佳係使用盡可能薄的 膜厚（較佳爲5至100奈米）。 又，保護層之目的終究爲保護TFT與可移動離子或水 分隔絕，故不損及其效果之物較佳。因此，單獨使用具有 上述放熱功效之材料所成之薄膜亦可，而使此等薄膜與可 阻礙可移動離子或水分透過之絕緣膜（具代表性者爲氮化 石夕膜（SixNy)和氮化氧化砂膜（SiOxNy))層合亦屬有 效者。 第2層間絕緣層2 84係與第1層間絕緣層2 8 3相同，由多 孔物、氣溶膠、多孔矽氧、氟化鎂、氟系聚合物、多孔性 聚合物等所構成，以與第1層間絕緣層2 8 3形成方法相同之 順序，於障壁層2 8 5之上層形成第2層間絕緣層284。 (21) (21)200401944 又’係於形成障壁層2 8 5後、及於形成第2層間絕緣層 284後，分別於與汲電極244對應之部分形成接觸孔23a。 另外’第1層間絕緣層2 8 3、第2層間絕緣層2 8 4之介電 率較佳係設定於3以下，更佳係設定於2.5以下。 連接至有機EL元件3之陽極23係由ITO或摻雜氟之 Sn02、以及ZnO或聚胺等透明電極材料所成者，經由接觸 孔23a連接至TFT24之汲電極244。係於第2層間絕緣層284 之上表面形成由該透明電極材料所成之膜，藉由使此膜圖 案化，以形成陽極2 3。 第3絕緣層22 1係由丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂等合成 樹脂所構成。係於形成陽極2 3後形成第3絕緣層2 2 1。形成 第3絕緣層221之具體方法例如爲：藉由旋轉塗覆、浸漬塗 覆等方式塗布丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂等抗蝕劑熔融於 溶劑所成者’以形成絕緣層。又，凡爲不溶解於後述墨料 之溶劑’且藉由蝕刻法等方式易於圖案化者，均可作爲絕 緣層之構成材料。再者，藉由光微影技術等同時蝕刻絕緣 層，以形成開口部分221a，藉此形成具備開口部分22 la之 第3絕緣層2 2 1。 於此處，於第3絕緣層221之表面上，係形成呈現親液 性（例如親墨料性）之區域、及呈現拒液性（例如拒墨料 性）之區域。於本實施型態中，係藉由電漿處理步驟，以 製爲形成各區域之物。具體而言，電漿處理步驟係具有： 預加熱步驟 '使開口部分221a之壁面及像素電極23之電極 面成親墨料性之親墨料化步驟、使第3絕緣層22 1之上表面 -25- (22) (22)200401944 成拒墨料性之拒墨料化步驟、以及冷卻步驟。 亦即，係將基材（此處爲包含第3絕緣層等之基板2 ) 加熱至特定溫度（例如約70至80。(：），其次於大氣環境氣 體中’進行以氧作爲反應氣體之電漿處理（例如02電漿處 _ ) ’以作爲親墨料化步驟。後續之拒墨料化步驟爲：於 大氣環境氣體中，進行以四氟化甲烷作爲反應氣體之電漿 處理（例如CF4電漿處理），將爲進行電漿處理而加熱之 基材冷卻至室溫，以於特定處賦予親墨料性及拒墨料性。 又’至於像素電極23之電極面，亦多少受此CF4電漿處理 之影響，然而因像素電極23之材料ITO等對氟缺乏親和性 ’而親墨料化步驟所賦予之羥基並未取代爲氟基，故可保 持親墨料性。 空穴輸送層70係形成於陽極23之上表面。於此處，空 穴輸送層70之形成材料並無特別之限制，可使用眾所公知 之物，例如可爲吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、二苯乙烯 衍生物、三苯基二胺衍生物等。具體而言，可例示者爲日 本專利公開公報特開昭第63-70257號、第63-175860號、 特開平第2 - 1 3 5 3 5 9號、第2- 1 3 5 3 6 1號、第2 -2 099 8 8號、第 3 -3 7992號、第3- 1 5 2 1 84號所載述者等，惟三苯基二胺衍 生物爲較佳者，其中4,4’-雙（N( 3 -甲基苯基）苯基 胺基）聯苯尤爲適合者。 又，亦可形成空穴注入層取代空穴輸送層，再者，亦 可形成空穴注入層及空穴輸送層兩者。於該情況下，空穴 注入層之形成材料例如可爲銅酞菁（C uP c )、爲聚四氫硫 -26 - (23) (23)200401944 代苯基伸苯基之聚伸苯基伸乙烯基、1,1-雙（4·Ν，Ν-二甲 苯基胺基苯基）環己烷、三（8-羥基喹啉酚）鋁等，惟尤 佳係使用銅酞菁（CuPc )。 於形成空穴注入/輸送層70時，係使用噴墨法。亦即 ，將含上述空穴注入/輸送層材料之組成物墨料排出於陽 極23之電極面上後，藉由進行乾燥處理及熱處理，以於電 極23上形成空穴注入/輸送層70。又，在此空穴注入/輸 送層形成步驟之後，爲防止空穴注入/輸送層70及發光層 60氧化，較佳係於氮環境氣體、氬環境氣體等惰性氣體環 境下進行。例如，於噴墨頭（未經圖示）中塡充含空穴注 入/輸送層材料之組成物墨料，使噴墨頭之排出噴嘴面向 陽極23之電極面，相對地移動噴墨頭與基材（此處爲基板 2 )，並由排出噴嘴排出控制每1滴液量之墨滴。其次，乾 燥處理經排出之墨滴，蒸發墨料組成物所含之極性溶劑， 藉此形成空穴注入/輸送層70。 又，關於組成物墨料，例如可使用：將聚乙烯二氧噻 吩等聚噻吩衍生物、與聚苯乙烯磺酸等之混合物，溶解於 異丙醇等極性溶劑中所得者。於此處，排出之墨滴係於經 親墨料處理之陽極2 3之電極面上擴展，而滿溢至開口部分 22 1 a之底部附近。另一方面，墨滴會彈開而不沾附於經拒 墨料處理之第3絕緣層221上表面。因此，即使墨滴偏離特 定之排出位置，而排出至第3絕緣層221之上表面，墨滴亦 不會弄濕該上表面，彈開之墨滴會滾入第3絕緣層2 2 1之開 口部分2 2 1 a內。 -27- (24) (24)200401944 發光層60係形成於空穴注入/輸送層70之上表面。發 光層6 0之形成材料並無特別之限制，可使用低分子量之有 機發光色素或高分子發光體，亦即由各種螢光物質或燐光 物質所成之發光物質。爲發光物質之共軛系高分子中，尤 佳者爲包含伸芳基伸乙烯基結構者。關於低分子量螢光體 ，例如可使用萘衍生物、蒽衍生物、二苯并蒽衍生物、聚 甲炔系、咕噸系、香豆素系、花青系等色素類、8 -氫口奎 啉及其衍生物之金屬錯合物、芳香族胺、四苯基環戊二烯 衍生物等，或日本專利公開公報特開昭第5 7-5 1 7 8 1、第 5 9- 1 94 3 93號公報等所載述之眾所公知之物。 於用高分子螢光體作爲發光層60之形成材料時，可使 用側鏈具螢光基之高分子，惟較佳爲主鏈包含共軛系結構 者，尤佳爲聚噻吩、聚對伸芳基、聚伸芳基伸乙烯基、聚 芴及其衍生物。其中聚伸芳基伸乙烯基及其衍生物爲較佳 者。該聚伸芳基伸乙烯基及其衍生物’爲下示化學式（1 )所示之重覆單元係占總重覆單元之5〇莫耳％以上之聚合 物。該比例亦視重覆單元之結構而定’惟化學式（1 )所 示之重覆單元更佳係占總重覆單元之70%以上。 - Ar-CR= CR’- （ 1 ) (式中，Ar爲參與伸芳基之碳原子數爲4個以上20個 以下所成之伸芳基或雜環化合物基’ R、R ’各自分別爲選 自氫、碳數1至20之烷基、碳數6至20之芳基、碳數4至20 之雜環化合物、氰基所成群之基團。） 該高分子螢光體亦可包含除化學式（1)所示重覆單 -28- (25) (25)200401944 元以外之重覆單元，如芳族化合物基或其衍生物、雜環化 合物基或其衍生物、及組合此等所得之基團等。另外，化 學式（1)所示重覆單元或其他之重覆單元亦可經具醚基 、酯基、醯胺基、醯亞胺基等因非共軛單元而連結，且於 重覆單元中亦可包含此等非共軛部份。 於該高分子螢光體，化學式（1)之Ar爲參與共軛鍵 結之碳原子數爲4個以上20個以下所成之伸芳基或雜環化 合物基，可例示者爲下示化學式（2 )所示之芳族化合物 基或其衍生物基、雜環化合物基或其衍生物基，及組合此 等所得之基團等。 -29- (26) (26)200401944

(R1至R92各自分別爲選自氫、碳數1至20之烷基、烷 氧基及烷硫基；碳數6至18之芳基及芳氧基；以及碳數4至 14之雜環化合物基所成群之基團。） -30- (27) (27)200401944 於此等之中，伸苯基、經取代伸苯基、雙伸苯基、經 取代雙伸苯基、萘二基、經取代萘二基、Μ·9，ι〇·二基、 經取代蒽-9J0-二基、吡啶·2,5_二基、經取代吡啶_2,5_二 基、伸僮嗯基及經取代伸僮嗯基較佳。更佳爲伸苯 雖 又 伸本基、萘二基、吡啶·2,5·二基、伸僮嗯基。 針對化學式（1 )之R、R，爲氫或氰基以外之經取代基 之情況加以敘述’碳數1至2 〇之烷基可爲甲基、乙基、丙 基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、月桂基等， 甲基乙基、丁基、己基、庚基、辛基爲較佳者。可例示 之芳基爲苯基、4-C1至C12環氧苯基（C1至C12表示碳數 爲1至12。以下亦同。）、仁^丨至^。烷基苯基、卜萘基、 2-萘基等。 自溶劑可溶性之觀點而言，化學式（i )之Ar較佳係 具有1個以上之選自碳數4至20之烷基、烷氧基及烷硫基、 碳數6至18之芳基及芳氧基、以及碳數4至14之雜環化合物 基中之基團。 此等取代基可爲以下所例示者。碳數4至2 0之烷基可 爲丁基 '戊基、己基、庚基、辛基、癸基、月桂基等，而 戊基、己基、庚基、辛基較佳。另外，碳數4至20之烷氧 基可爲丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧 基、月桂基等，而戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基較佳 。碳數4至20之烷硫基可爲丁硫基、戊硫基' 己硫基、庚 硫基、辛硫基、癸硫基、月桂硫基等，而戊硫基、己硫基 、庚硫基、辛硫基較佳。可例示之芳基爲苯基、4-C1至 -31 - (28) (28)200401944 C12烷氧苯基、4-C1至C12烷苯基、1-萘基、2-萘基等。可 例示之芳氧基爲苯氧基。可例示之雜環化合物基爲2·噻嗯 基、2-吡咯基、2-呋喃基、2-、3-或4-吡啶基等。此等取 代基之個數亦因該高分子螢光體之分子量與重覆單元之構 成而不同，惟由製得溶解性高之高分子螢光體之觀點而言 ，更佳爲分子量每600具1個以上之此等取代基。 又，該高分子螢光體亦可爲無規、嵌段或接枝共聚物 ’亦可爲具此等中間結構之高分子，例如帶有嵌段性之無 規共聚物。由製得螢光量子產率高之高分子螢光體之觀點 而言，相較於完全之無規共聚物，較佳爲帶有嵌段性之無 規共聚物、或嵌段或接枝共聚物。另外，由於此處形成之 有機EL元件係利用源自薄膜之螢光，故係使用於固態下 具螢光之高分子螢光體。 對該高分子螢光體使用溶劑時，適合之可例示者爲氯 仿、亞甲基氯化物、二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯 等。亦視高分子螢光體之結構或分子量而定，惟通常可於 此等溶劑中溶解0.1重量％。 另外，至於該高分子螢光體之分子量，其聚苯乙烯換 算較佳爲103至107，彼等聚合度係因重覆結構或比率而異 。由成膜性之點而言，一般重覆結構之總數較佳爲4至 1 0000、更佳爲5至3000、尤佳爲10至2000。 此種高分子螢光體之合成法並無特別之限制，可例示 者例如爲：由在伸芳基鍵結有2個醛基之二醛化合物、在 伸芳基鍵結有2個鹵化甲基之化合物、與三苯膦所得之二 (29) (29)200401944 錢鹽，以進行威提希（Wittig )反應。另外，可例示之其 他合成法爲：以在伸芳基鍵結有2個鹵化甲基之化合物進 行脫鹵化氫法。再者，可例示者爲：以鹼聚合在伸芳基鍵 結有2個鹵化甲基之化合物之锍鹽而得中間體，對其進行 熱處理，製得該高分子螢光體，此爲銃鹽分解法。於任一 合成法中，係加入具伸芳基以外之骨架之化合物作爲單體 ，藉由改變其存在比率，即可改變所生成高分子螢光體內 包含之重覆單元結構，故調整裝入量以使化學式（1)所 示之重覆單元達50莫耳％以上，亦可進行共聚合。於此等 中，由反應之控制和產率之點而言，較隹爲利用Wittig反 應之方法。 更具體而言，茲說明爲該高分子螢光體一例之伸苯基 伸乙烯基系共聚物之合成法。例如藉由Wittig反應製得高 分子螢光體時，例如首先係於Ν，Ν·二甲基甲醯胺溶劑中， 使雙（鹵化甲基）化合物（更具體而言，例如爲2,5 —二 辛氧基-對伸二甲苯基二溴化物與三苯膦反應，合成錢鹽 ，例如於乙醇中，使用乙氧化鋰，使該錢鹽與二醛化合物 (更具體而言，例如爲對苯二甲醛）進行縮合，藉由此 Wittig反應，可得包含伸苯基伸乙烯基與2，5-二辛氧基-對伸苯基伸乙烯基之高分子螢光體。此時，爲製得共聚物 ’亦可使2種以上之二鳞鹽及/或使2種以上之二醛化合物 反應。 使用此等高分子螢光體作爲發光層之形成材料時，由 於其純度會對發光特性產生影響，故於合成後，較佳係進 -33- (30) 200401944 行利用再沈澱精製、層析之分餾等之純化處理。 另外，至於該高分子螢光體所成發光層之形成材料， 爲成爲全彩顯示，係使用紅色、綠色、藍色等三色之發光 層形成材料，各自藉由特定之圖案化裝置（噴墨裝置）射 出於預先設定位置之像素AR，以進行圖案化。 又，亦可使用於主材料中添加副材料之型態者，以作 爲該發光物質。 關於此種發光材料，適合使用之主材料例如爲高分子 有機化合物或低分子量材料，另外，適合使用之副材料爲 用以改變所得發光層發光特性之螢光色素、或包含燐光物 質者。 至於高分子有機化合物，於低溶解性材料之情況下， 例如於塗布先質後，如以下之化學式（3 )所示般，係藉 由加熱硬化而可生成作爲共軛系高分子有機EL層之發光 層者。例如，先質爲銃鹽之情況下，係藉由加熱處理以使 毓基脫離，而成爲共軛系高分子有機化合物等。 另外，至於溶解性高之材料，亦有於直接塗布材料後 、去除溶劑可得發光層者。 15Cn：X4hr

…⑶ 該高分子有機化合物爲可形成固體、具有強烈螢光、 •34- (31) (31)200401944 均勻之固體超薄膜。而且係形成具高量形成能力、與IT0 電極之密合性亦高、且於固化後堅固之共軛系高分子膜。 此種高分子有機化合物較佳爲聚伸苯基伸乙烯基。聚 伸苯基伸乙烯基可溶於水系溶劑或有機溶劑中，易於調製 塗布第2基體11時之塗布液，且可於一定條件下聚合化， 故可得於光學上品質亦高之薄膜。 此種聚伸苯基伸乙烯基可爲PPV (聚（對伸苯基伸乙 燒基））、MO-PPV (聚（2,5 -二甲氧基-1,4 -伸苯基伸乙 烯基））、0心？？¥(聚（2,5-雙己基氧基-1，4-伸苯基（1-氰基伸乙烯基）））、1^11-??乂（聚[2-甲氧基-5-(2，-乙 基己氧基）]-對伸苯基伸乙烯基）等PPV衍生物、PTV ( 聚（2,5-噻嗯基伸乙烯基））等聚（烷基噻嗯基）、PFV (聚（2,5 ·伸呋喃基伸乙烯基））、聚（對苯基）、聚烷 基荀基等，其中如化學式（4)所示之PPV或PPV衍生物之 先質所成物、和如化學式（5 )所示之聚烷基芴基（具體 而言爲化學式（6)所示之聚烷基芴基系共聚物）爲尤佳 者。 PPV等亦爲具強烈螢光 '形成雙鍵之7Γ電子係於聚合 物鏈上定域化所得之導電性高分子，故可得高性能之有機 EL元件。 -35- (32)200401944

PPV

Hi3C60 cn

H3C0

MO-PPV

RAF

P/\F= -共聚物 -36- (33) (33)200401944

聚芴系聚合物 又’除該PPV薄膜以外，其他可形成發光層之高分子 有機化合物或低分子量材料，亦即本例中使用以作爲主材 料者’例如可爲鋁喹啉酚錯合物（A1 q 3 )、和二苯乙烯基 苯基、以及化學式（7)所示之BeBq2和Zn(OXZ) 2、與 TPD、ALO、DPVBi等以往一般使用者，此外亦可爲吡唑 啉二聚物、喹嗪羧酸、苯井吡喃翁過氯化物、苯井吡喃D奎 嗪、2,3-苯井蒽、菲繞啉銪錯合物等，可使用包含1種或2 種以上之此等物質之有機EL元件用組成物。 -37- (34) 200401944

…⑺

另一方面，添加於此種主材料之客材料可爲前述之螢 光色素或燐光物質。特別言之，螢光色素可改變發光層之 發光特性，例如提高發光層之發光效率，或亦可有效作爲 改變光吸收極大波長（發光顏色）之手段。亦即，螢光色 素不僅可作爲發光層材料，亦可利用爲發揮發光功能之色 素材料。例如可將藉由共軛系高分子有機化合物分子上之 載體再鍵結而生成之激發子能量轉移至螢光色素分子上。 於此情況下，因僅由螢光量子效率高之螢光色素分子產生 發光，故發光層之電流量子效率亦增加。因此，藉由將螢 光色素加入發光層之形成材料中，同時發光層之發光光譜 亦成爲螢光分子者，故亦可有效作爲改變發光顏色之手段 〇 又’此處所謂之電流量子效率，爲基於發光功能考量 發光性能之尺度’以下式加以定義： -38- (35) (35)200401944 7? E =經釋放質子之能量/輸入電能 而藉由摻雜螢光色素以變換光吸收之極大波長，藉此 例如可發出紅、藍、綠之3原色，結果可製得全彩顯示體 c 再者，藉由摻雜螢光色素，可大幅提高有機EL元件 之發光效率。 於形成發出紅色成色光之發光層時，可使用之螢光色 素較佳爲雷射色素DCM-1、若丹明（rhodamine)或若丹 明衍生物、青霉素等。藉由將此等螢光色素摻雜於PPV等 主材料中，可形成發光層，而由於此等螢光色素多爲水溶 性者，故若摻雜於具水溶性之作爲PPV先質之鏟鹽中，其 後進行加熱處理，可形成更均勻之發光層。具體而言，此 種螢光色素可爲若丹明B、若丹明B底料、若丹明6G、若 丹明1 01過氯酸鹽等，亦可混合2種以上之此等。 另外，於形成發出綠色成色光之發光層時，可使用之 螢光色素較佳爲喹吖酮、2,3-苯并蒽、DC JT及其衍生物。 此等螢光色素亦與前述螢光色素相同，藉由摻雜於PPV等 主材料中，可形成發光層，而由於此等螢光色素多爲水溶 性者，故若摻雜於具水溶性之作爲PPV先質之锍鹽中，其 後進行加熱處理，可形成更均勻之發光層。 再者，於形成發出藍色成色光之發光層時，可使用之 螢光色素較佳爲二苯乙烯基聯苯及其衍生物。此等螢光色 素亦與前述螢光色素相同，藉由摻雜於PPV等主材料中， 可形成發光層，而由於此等螢光色素多爲水溶性者，故若 -39- (36) (36)200401944 摻雜於具水溶性之作爲PPV先質之锍鹽中，其後進行加熱 處理，可形成更均勻之發光層。 另外，具藍色成色光之其他螢光色素可爲香豆素及其 衍生物。此等螢光色素易於形成與PPV相溶性佳之發光層 。另外，於此等中，特別就香豆素而言，亦有本身不溶於 溶劑，但藉由適當地選擇取代基，可增加溶解性而成爲可 溶於溶劑者。具體而言，此種螢光色素可爲香豆素-1、、 香豆素-6、香豆素-7、香豆素120、香豆素138、香豆素 152、香豆素153、香豆素311、香豆素314、香豆素334、 香豆素337、香豆素343等。 再者，其他具藍色成色光之螢光色素可爲四苯基丁二 烯（TPB)或TPB衍生物、DPVBi等。此等螢光色素與前 述紅色螢光色素等相同地可溶於水溶液中，另外，易於形 成與PPV相溶性佳之發光層。 關於以上之螢光色素，各色可均只使用1種，另外， 亦可混合使用2種以上。 又，可使用如化學式（8 )所示者、如化學式（9 )所 示者、以及如化學式（1 0 )所示者，以作爲此種螢光色素 -40- (37)200401944

-41 - (38)200401944

Et

CH 3

-42- (39) 200401944

Et BCzVB Ar= 一 BCzVBi Ar= 一^ 關於此等螢光色素之添加量，相

於由前述共軛系高

.⑽ -43- (40) (40)200401944 分子有機化合物等所成之主材料，較佳係藉由後述之方法 添加0.5至10重量％，更佳係添加1.0至5.0重量％。若螢光 色素之添加量過多，則難以維持所得發光層之耐氣候性及 耐久性，另一方面，若添加量過少，則無法充分獲得藉由 加入上述螢光色素所得之效果。 另外，適合使用之作爲添加於主材料中之客材料之燐 光物質爲化學式（1 1 )所示之Ir ( ppy ) 3、Pt ( thpy ) 2， PtOEP 等。

又’以該化學式（1 1 )所示之燐光物質作爲客材料時 ’ Μ #使用之主材料特別爲化學式（12 )所示之CBP、 DCTA、丁 CPB、和前述之 DPVBi、Alq3。 3外’關於該螢光色素及燐光物質，亦可將此等共胃 ί乍S客材料而添加於主材料中。 -44- (41) (41)200401944

又，藉由此種主/客系之發光物質以形成發光層60時 ，例如係預先於圖案化裝置（噴墨裝置）中形成多個噴嘴 等材料饋入系，由此等噴嘴排出預先設定量比之主材料及 客材料，藉此於主材料中添加所欲量之客材料而成發光物 質，由此發光物質可形成發光層60。 係以與空穴注入/輸送層70之形成方法相同之順序形 成發光層60。亦即，係藉由噴墨法將含發光層材料之組成 物墨料排出於空穴注入/輸送層70之上表面後，藉由進行 乾燥處理及熱處理，以於在第3絕緣層221所形成之開口部 分221a內部之空穴注入/輸送層70上形成發光層60。此發 光層形成步驟亦如上述般係於惰性氣體環境下進行。經排 出之組成物墨料會自經拒墨料處理之區域上彈開，故即使 墨滴偏離特定之排出位置，彈開之墨滴亦會滾入第3絕緣 -45- r> b r* (42) (42)200401944 層221之開口部分221a內。 電子輸送層50係形成於發光層60之上表面。與發光層 60之形成方法相同，亦藉由噴墨法以形成電子輸送層5〇。 電子輸送層5 0之形成材料並無特別之限制，可例示者爲嗎 二唑衍生物、蒽醌基二甲烷及其衍生物、對苯醌及其衍生 物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽gg二甲 烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生 物、二酚醌衍生物、8-羥基喹啉及其衍生物之金屬錯合物 等。具體而言，與先前之空穴輸送層形成材料相同，可例 示者爲日本專利公開公報特開昭第63- 702 5 7號、第63· 175860號、特開平第2·135359號、第2-135361號、第2-2099 8 8號、第3 -3 7 992號、第3 - 1 5 2 1 84號所載述者等，特 別適合者爲2-(4-聯苯基）-5-(4·第三丁基苯基）m 口琴二唑、對苯醌、蒽醌、三（8 ·喹啉基）鋁。 又，亦可將上述空穴注入/輸送層70之形成材料和電 子輸送層50之形成材料與發光層60之形成材料混合，作爲 發光層形成材料使用，於該情況下，關於空穴注入/輸送 層形成材料和電子輸送層形成材料之使用量，雖因所使用 化合物之種類等而異，但於不阻礙充分之成膜性及發光特 性之量範圍內’可考慮此等而適當地決定。通常相對於發 光層形成材料爲1至40重量％，更佳爲2至30重量％。 又’不限於以噴墨法形成空穴注入/輸送層70和電子 輸送層50等，亦可使用遮罩物蒸鍍法加以形成。 陰極222係形成於電子輸送層50及第3絕緣層221之整 •46- (43) 200401944 個表面上，或形成爲條紋狀。關於陰極222，當然亦可由 Al、Mg、Li、Ca等單體材料和Mg: Ag(10: 1合金）之 合金材料所成之1層形成陰極222，亦可形成爲2層或3層之 金屬（包含合金）層。具體而言，亦可使用稱爲Li20 (約 0.5 奈米）/ A1 和 LiF (約 〇·5 奈米）/ Al、MgF2/Al 之層 合構造者。陰極22 2爲上述金屬所成之薄膜，其可透過光 〇 密封層20爲隔絕大氣由外部侵入有機EL元件之物， 而障壁層285係爲覆蓋陰極222之表面而形成。至於構成密 封層2 0之材料，可使用陶瓷或氮化矽、氧化氮化矽、氧化 矽等，另外，係藉由與第1層間絕緣層2 8 3相同之手段以形 成密封層20。以與障壁層2 8 5相同之材料構成密封層20亦 爲有效者。 如以上所說明者，由於在TFT22、24之各電極間，和 與此等電極連接之各配線（例如掃描線1 3 1、訊號線1 3 2、 發光用電源配線1 3 3等）間，係設置由低介電率材料所之 絕緣膜，故可縮小各電極間或各配線間所產生之寄生電容 。藉此可確保供給至TFT2 2、24之驅動訊號保持分隔，而 可以良好的精確度驅動發光層60。另外，藉由縮小寄生電 容，可藉由更高頻的驅動訊號使TFT2 2、24運作。 特別言之，藉由將低介電率層配置於如與像素電極相 對之共同電極（於上述之例示中爲陰極222 )等固定於特 定電位之電極或配線、與訊號線或掃描線等供給變動電氣 訊號之訊號配線間，可降低電容對該訊號配線之影響’並 -47- (44) (44)200401944 可克服電氣訊號之訊號遲鈍或延遲等問題。 因此’錯由光電裝置1，可達成穩定之顯示運作與大 型（大畫面）化之顯示區域。 另外，藉由爲被覆TFT22、24而形成障壁層2 8 5，可 防止因金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲入主動元件而 造成劣化，而藉由光電裝置1，可達成經長期間仍穩定之 顯示運作。 特別言之，由於上述低介電率層大體上爲多孔性，故 易產生金屬成分、大氣中之氣體、水分等劣化因子之滲入 ’而藉由如上述例示般於元件劣化之產生來源（例如於上 述例示中爲陰極222 )與主動元件間，配置障壁層與低介 電率層，可兼具降低電氣訊號之訊號遲鈍或延遲之效果、 與光電裝置之長時間穩定性之效果。 另外，藉由爲被覆陰極2 22上方而形成密封層20，可 防止來自外部之金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲入發 光餍60’而防止陰極222及發光層60產生劣化，藉由光電 裝置1，可達成經長期間仍穩定之顯示運作。 另外’於上述實施型態中，雖係以多孔物等低介電質 材料分別形成第1層間絕緣層283、第2層間絕緣層284，惟 $必須以低介電質材料形成此等全部的層，以低介電質材 料形成僅至少任一層亦可。 另外’於本實施型態中，雖係於第1層間絕緣層2 8 3之 上方形成障壁層2 8 5，惟於第2層間絕緣層2 8 4之上方形成 障嬖層2 8 5亦可得相同之效果。 -48- (45) 200401944 再者，藉由適當組合障壁層285之配置、與形技 間絕緣層283及第2層間絕緣層284之材料種類，可 電裝置1。 又，除空穴注入/輸送層70、發光層60、電子 5 0以外，亦可例如於發光層60之相對電極222處形 阻擋層，以謀求延長發光層60之使用壽命。至於此 阻擋層之形成材料，例如可使用化學式（1 3 )所示 、和化學式（14 )所示之BAlq，惟就使用壽命延長 而言，BAlq爲較佳者。 g第1層 構成光 輸送層 成孔隙 種孔隙 之BCP 化之點

BAlq …(14) 置之電 其次’兹說明具備根據上述實施型態之光電裝 -49 - (46) (46)200401944 子機器例示。 圖4爲圖示行動電話一例示之側視圖。於此圖中，符 號1000係表示行動電話本體，符號1001則表示使用上述光 電裝置之顯不部分。 圖5爲圖示腕錶型電子機器一例示之側視圖。於此圖 * 中’符號1 1 0 0係表示手錶本體，符號1 1 〇 1則表示使用上述 光電裝置之顯示部分。 圖6爲圖不文子處理機、個人電腦等攜帶型資料處理 裝置一例示之側視圖。於此圖中，符號1 2 0 0係表示資料處 理裝置、符號1202表示鍵盤等輸入部分、符號12 04表示資 料處理裝置，而符號1206表示使用上述光電裝置之顯示部 分。 圖4至圖6所示之電子機器因具備根據上述實施型態之 光電裝置，故可降低配線間及電極間之寄生電容，達成可 穩定顯示運作之電子機器。 又’本發明之技術範圍並不限定於上述之實施型態， · 於未脫離本發明之意旨之範圍內，可加入各種變更。例如 — 於上述實施型態中，雖舉出以一對電極挾持作爲有機el 元件構成之發光層與空穴輸送層以作爲例示，惟除發光層 ^ 和空穴輸送層之外，亦可插入電子輸送層、空穴注入層、 電子注入層等具各種功能之有機層。此外，於實施型態所 舉出之具體材料僅爲一例示而已，可適當地加以變更。 另外’於根據本實施型態之顯示裝置1中，可將發光 層60替換爲液晶層等其他光學顯示物質。 -50· (47) 200401944 另外，於上述實施型態中，係說明顯示裝置1爲 置有TFT2 2、24之基板2處取出光之所謂反向發射型 並非限定於此，亦可爲由與設置有TFT22、24之基板 反之處取出光之所謂頂部發射型顯示裝置。 〔發明之效果〕 根據本發明，由於使主動元件之電極間、或與該 連接之配線間絕緣之絕緣膜，係包含由具特定値以下 率之絕緣材料所成之絕緣膜，故可縮小電極間或配線 產生之寄生電容。藉此可確保供給至主動元件之驅動 間保持分隔，而可藉由各主動元件而以良好的精確度 主動元件。另外，藉由縮小寄生電容，可藉由更高頻 動訊號使主動元件運作。因此，可達顯示區域大之光 置。 另外，若爲被覆主動元件而形成保護層（第1保 )，可防止因金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲入 元件而造成劣化，並可達成經長時間仍可穩定運作之 基板和光電裝置。 另外，若爲被覆陰極而形成第2保護層，可防止 外部之金屬成分、大氣中之氣體、水分等滲入光電元 而防止光電元件產生劣化，並可達成經長時間仍可穩 作之光電裝置。 【圖式簡單說明】 S配 ，惟 2相 電極 介電 間所 訊號 驅動 的驅 電裝 護層 主動 電路 來自 件， 定運 •51 · (48) (48)200401944 fill爲圖示本發明光電裝置之一實施型態之圖，爲圖 示應用於有機EL顯示裝置之例示之槪略構成圖。 圖2爲圖示圖1顯示裝置像素部分之平面結構放大圖。 圖3爲圖示本發明光電裝置之一實施型態之圖，爲沿 圖2之A-A線之截面圖。 圖4爲圖示具備本發明光電裝置之電子機器一例示之 圖。 圖5爲圖示具備本發明光電裝置之電子機器一例示之 圖。 圖6爲圖示具備本發明光電裝置之電子機器一例示之 圖。 【符號說明】 1 光 電 裝置 2 基 板 3 有 機 電激 發 光元件（光電元件） 20 密 封 層（ 第 2保護層） 22 開 關 TFT (： 主動元件） 23 像 素 電極 ( 陽極） 24 電 流 TFT (； 主動元件） 60 發 光 層（ 光 電元件層） 13 1 掃 描 線（ 配 線） 1 32 訊 號 線（ 配 線） 133 發 光 用電 源 配線（配線） -52- (49)200401944 222 陰極 283 第1層間絕緣層（ 絕緣層） 284 第2層間絕緣層（ 絕緣層） 285 障壁層（保護層 、第2保護層） -53-

Claims (1)

1. (1) (1)200401944 拾、申請專利範圍 1· 一種電路基板，其特徵在於包含：基板，其具 有絕緣性；主動元件，其配置於該基板之上方；配線，其 供'铪驅動該主動元件之電氣訊號或驅動電力；絕緣膜，其 由絕緣材料所成， 前述絕緣材料之介電率較前述基板之介電率低。 2· 如申請專利範圍第1項之電路基板，其中前述電 路基板係具備連接至前述主動元件之像素電極，而前述絕 緣膜係配置前述像素電極與前述基板之間。 3· 如申請專利範圍第1或2項之電路基板，其中前述 主動元件爲電晶體。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電路基板， 其中前述絕緣材料之介電率係於3以下。 5 · 如申請專利範圍第1至4項中任一項之電路基板， 其中前述絕緣材料之介電率係於2.5以下。 6 · 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電路基板， 其中前述絕緣材料係由多孔物、氣溶膠、多孔矽氧、氟化 鎂、氟系聚合物、及多孔性聚合物中之至少其一所成者。 7· 如申請專利範圍第1至6項中任一項之電路基板， 其中前述絕緣材料係包含旋壓式玻璃膜、鑽石膜、氟化非 晶碳膜中之至少其一，而旋壓式玻璃膜係包含矽氧玻璃、 烷基矽氧烷聚合物、烷基矽半環氧乙烷聚合物、氫化烷基 矽半環氧乙烷聚合物、聚芳基醚中之任一種。 8 · 如申請專利範圍第1至7項中任一項之電路基板， -54- (2) (2)200401944 其中前述絕緣材料係於特定材料中含有無機微粒或有機微 粒中之至少任一種。 9 · 如申請專利範圍第8項之電路基板，其中前述絕 緣材料係包含分散有氟化鎂微粒之凝膠。 10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之電路基板， 其係另包含用爲被覆前述主動元件而形成之保護層。 11. 如申請專利範圍第10項之電路基板，其中前述保 護層係含有乾燥劑及化學吸附劑中之至少任一種。 12. 如申請專利範圍第1 0或1 1項之電路基板，其中前 述保護層係由陶瓷、氮化矽、氧化氮化矽、氧化矽中之至 少其一所成者。 13. 如申請專利範圍第1 0至1 2項中任一項之電路基板 ，其中前述保護層係包含硼、碳、氮中之至少其一與鋁、 磷、矽中之至少其一，或包含鈽、鏡、釤、餌、釔、鑭、 釓、鏑、銨中之至少其一與鋁、矽、氮、氧，抑或包含氧 化鋇、氧化鈣、活性碳、沸石中之至少其一。 14. 一種光電裝置，其係包含挾持於陰極與陽極、配 置於基板上方之光電元件，其特徵在於： 於前述陰極及前述陽極中至少一者與前述基板之間， 係配置有由介電率爲特定値以下之絕緣材料所成之絕緣膜 〇 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之光電裝置，其係另包含 驅動前述光電元件之主動元件。 16.如申請專利範圍第14或15項之光電裝置，其中前 -55- (3) (3)200401944 述基板係由絕緣物材料所成者。 17.如申請專利範圔第14至16項中任一項之電路基板 ，其中前述主動元件爲電晶體。 18·如申請專利範圍第Μ至17項中任一項之電路基板 ，其中前述特定値係於4以下。 19·如申請專利範圍第14至18項中任一項之電路基板 ，其中前述特定値係於3以下。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 4至1 9項中任一項之電路基板 ，其中前述特定値係於2.5以下。 2 1 ·如申請專利範圍第1 4至2 0項中任一項之電路基板 ，其中前述絕緣材料係由多孔物、氣溶膠、多孔矽氧、氟 化鎂、氟系聚合物、及多孔性聚合物中之至少其一所成者 〇 22·如申請專利範圍第Μ至21項中任一項之電路基板 ’其中前述絕緣材料係包含旋壓式玻璃膜、鑽石膜、氟化 非晶碳膜中之至少其一，而旋壓式玻璃膜係包含矽氧玻璃 、烷基矽氧烷聚合物、烷基矽半環氧乙烷聚合物、氫化烷 基矽半環氧乙烷聚合物、聚芳基醚中之任一種。 2 3 ·如申請專利範圍第1 4至2 2項中任一項之電路基板 ，其中前述絕緣材料係於特定材料中含有無機微粒或有機 微粒中之至少任一種。 24·如申請專利範圍第23項之光電裝置，其中前述絕 緣材料係包含分散有氟化鎂微粒之凝膠。 25·如申請專利範圍第14至24項中任—項之電路基板 -56· (4) (4)200401944 ，其係另包含爲被覆前述主動元件而形成之第1保護層。 2 6.如申請專利範圍第14或25項之光電裝置，其係另 包含爲被覆前述陰極而形成之第2保護層。 27.如申請專利範圍第25或26項之光電裝置，其中於 前述第1及第2保護層中之至少任一者’係含有乾燥劑及化 學吸附劑中之至少任一種。 2 8 .如申請專利範圍第2 5至2 7項中任一項之電路基板 ，其中前述第1及第2保護層中之至少任一者，係由陶瓷、 氮化砂、氧化氮化砂、氧化砂中之至少其一所成者。 29.如申請專利範圍第25至28項中任一項之電路基板 ，其中前述第1及第2保護層中之至少任一者，係包含硼、 碳、氮中之至少其一與鋁、磷、矽中之至少其一，或包含 鈽、鏡、釤、餌、釔、鑭、釓、鏑、鈸中之至少其一與鋁 、矽、氮、氧，抑或包含氧化鋇、氧化鈣、活性碳、沸石 中之至少其一。 3 0.如申請專利範圍第14至2 9項中任一項之電路基板 ，其中前述光電元件爲有機電激發光元件。 31. 一種電子機器，其特徵在於其係具備如申請專利 範圍第1至1 3項中任一項之電路基板、或如申請專利範圍 第14至3 0項中任一項之光電裝置。 -57-