TW587400B - Luminous device and electronic appliances - Google Patents

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Hayato Nakanishi
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Description

587400 ⑴ 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於發光裝置及電子機器，尤其是關於具備 有機電激發光材料的發光裝置及具備該發光裝置的電子機 器0 【先行技術】 近年來持續進行著開發在畫素電極（陽極）及陰極之 間’挾持由有機螢光材料等之發光材料所構成之發光元件 之構造的彩色發光裝置，尤其是使用有機電激發光（有機 EL )材料來當作發光材料的有機EL裝置。以下，針對以 往之發光裝置（有機EL )予以簡單說明。 第1 2圖是表示以往發光裝置之配線構造的圖示。如 第1 2圖所示般，以往之發光裝置是配線有多數掃描線 901、延伸於與掃描線901交叉之方向上的多數訊號線902 ，和與訊號線並行而延伸的多數電源配線903，在掃描線 901和訊號線902之每交點上，設置有晝素區域A。各訊 號線902是被連接於具備有移位暫存器、電平移位器、視 頻線及類比開關的資料側驅動電路904，各掃描線90 1是 被連接於具備有移位暫存器及電平移位器的掃描側驅動電 路905上。 再者，在各個畫素區域A上，設置有透過掃描線901 而將掃描訊號供給至閘極電極的開關薄膜電晶體9 1 3，和 透過該開關薄膜電晶體9 1 3而保持自訊號線902所供給之 -5- (2) (2)587400 畫像訊號的電容Cap，和將藉由保持電容Cap所保持之晝 像訊號供給至閘極電極的電流薄膜電晶體914，和透過該 電流薄膜電晶體9 1 4而被電氣性連接於電源配線903時， 自電源配線903流入驅動電流的畫素電極9 1 1，和被夾在 該畫素電極911和陰極912之間的發光層910。陰極912 是被連接於陰極用電源電路931上。 在上述發光層910上，包含有發光成紅色的發光層 91 0R、發光成綠色的發光層910G、發光成藍色之發光層 910B的3種發光元件，條紋狀地配置有各發光層910R、 910G、910B。然後，透過電流薄膜電晶體914而連接於各 發光層 910R、910G、910B 之電源配線 903R、903G、903B ，是各被連接於發光用電源電路932。在每各色配線電源 配線是因發光層9 1 0之驅動電位在每各色不同之故。 在以上之構成中，當掃描訊號被供給至掃描線901而 開關薄膜電晶體9 1 3成爲ON狀態之時，此時因應被供給 至訊號線902之畫像訊號913的電荷，是被保持在保持電 容Cap中。因應該保持電容Cap所保持之電荷量，而決定 電流薄膜電晶體914之ON、OFF狀態。然後，透過電流 薄膜電晶體914自電源配線903R、903G、903 B將電流流 入至畫素電極9 1 1，並且透過發光層9 1 0將驅動電流流入 至陰極9 1 2上。此時，自發光層9 10取得因應流動發光層 9 1 0之電流量的發光。 如上述般，藉由對應於多數光電元件之各個所設置的 畫素電路，而被驅動之式子，所知的則有主動矩陣驅動方 -6 - (3) (3)587400 式0 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 然而，爲了安定設置在上述發光裝置的發光層910而 使其發光，則要求盡可能減少自電源配線903施加至畫素 電極9 1 1之驅動電流的電位變動。但是，如第12圖所示 般，因組裝掃描線901、訊號線902及電源配線903而配 線，故在電源配線903和掃描線901及訊號線902之間產 生寄生電容。當該寄生電容大時，則在規定之期間內，無 法將晝像訊號供給至晝素區域A，則有產生對比度下降等 之無法執行正常晝像顯示的問題。 再者’上述發光裝置當作具有攜帶性之電子機器，例 如行動電話之發光裝置使用之十，顯示面積是被要求大面 積化，並要求小型、輕巧。爲了因應該雙方之要求，則必 須使發光裝置之顯示面成爲有效利用的構成。 本發明是鑒於上述情形而所創作出者，藉由減少配線 間之寄生電谷’使畫像訊號之供給予以安定，並不會引起 對比度下降等之畫像顯示的異常，以可以達成顯示面之有 效利用的發光裝置及具備有該發光裝置之電子機器爲目的 [用以解決課題之手段] 爲了解決上述課題，本發明之第1發光裝置是屬於具 (4) (4)587400 有：第1電極；連接於上述第1電極而所構成之開關元件 ;在上述第1電極和第2電極之間形成發光層而所構成之 發光元件；藉由多數之上述發光元件而所形成的有效發光 區域；和被形成於上述有效發光區域之外側而所構成之虛 設區域，而構成的發光裝置，其特徵爲：在上述虛設區域 上形成有絕緣部，於上述絕緣部之下方形成有供給用以掃 描上述開關元件之掃描訊號的掃描線。 若依據該發明，在有助於顯示之有效發光區域之外的 無助於顯示之虛設區域中，因掃描線被形成在絕緣部之下 方，故可以降低寄生電容。 上述發光裝置是於上述掃描線和上述絕緣部之間，形 成有多數之層間絕緣層爲最佳。 若依據該發明，在掃描線和絕緣部之間形成多數層間 絕緣層，因可以使掃描線和第2電極之間隔變寬，故可降 低掃描線和第2電極之間所產生的寄生電容，爲最佳。 再者，在上述發光裝置，上述第2電極被形成有至少 覆蓋上述有效發光區域和上述虛設區域爲最佳。 並且，即使於上述發光元件上形成有空穴注入/輸送 層亦可。 若依據該發明，發光原件是由疊層空穴注入/輸送層 和發光層而構成，依據對該發光層施加電位變動少的驅動 電流，可以執行高亮度且正確的色彩顯示。 爲了解決上述課題，本發明之第2發光裝置，其特徵 爲：具有藉由在第1電極和第2電極之間形成發光層而所 -8- (5) (5)587400 構成之多數發光元件，而所形成的有效發光區域，和形成 於上述有效發光區域之外側而所構成的虛設區域，於上述 有效發光區域上，設置有用以驅動上述多數發光元件之各 個的畫素電路，於上述虛設區域上形成有絕緣部，於上述 絕緣部之下方，形成有用以將掃描訊號供給至上述晝素電 路之掃描線的一部分，與上述掃描線交叉上，形成有用以 將資料訊號供給至上述晝素電路的訊號線，於上述訊號線 和上述第2電極之間，至少形成有層間絕緣層。 再者，於上述發光裝置中，包含有透過上述畫素電路 將驅動電力供給至對應於該晝素電路之上述發光元件上的 電源配線，上述電源配線是被形成於與上述掃描線不同層 上爲最佳。依據如此之構成，則可以有效利用配線用的空 於上述發光裝置中，上述電源配線中至少被配置在上 述有效發光區域的部分，是被形成在上述掃描線和上述第 2電極之間爲最佳。依據如此之構成，因上述掃描線是被 配置在比上述電源配線離開上述第2電極，故透過上述掃 描線而所供給之掃描訊號的延遲或遲鈍等之問題。再者， 因上述電源配線是被配置在比上述掃描線接近上述第2電 極，故亦可在上述電源配線和上述第2電極之間積極地形 成電容。藉由在上述電源配線和上述第2電極之間積極地 形成電容，可降低透過上述電源配線而所供給之驅動電力 的變動，使驅動電力安定化。 在上述之光電裝置中，在上述電源配線和上述第2電 -9- (6) (6)587400 極之間，形成有層間絕緣層爲最佳。 於上述之發光裝置中，上述第2電極是被形成至少覆 蓋上述有效發光區域和上述虛設區域爲最佳。 於上述發光裝置中，於上述發光元件上形成有空穴注 入/輸送層爲最佳。 本發明之第3發光裝置，是包含有多數形成包含形成 在第1電極和第2電極之間之發光層的發光元件而所構成 之有效發光區域；形成於上述有效發光區域之外側而所構 成的虛設區域；用以驅動發光元件的畫素電路；用以供給 掃描訊號至上述晝素電路的掃描線；和用以供給資料信號 至上述畫素電路的資料訊號，上述掃描線之一部分是被設 置在上述虛設區域，並藉由設置在上述虛設區域上之絕緣 部，從上述第2電極分離開而所形成。 於發光裝置中，在上述虛設區域上，配置有構成上述 發光元件之至少一個的機能層，於上述機能層之周圍設置 有上述絕緣部爲最佳。 本發明之電子機器，其特徵爲：具備有上述中之任一 所記載之發光裝置。 【實施方式】 [發明之實施形態] 以下參照圖面，針對本發明之一實施形態的發光裝置 及電子機器，詳細予以說明。並且，以下之說明中所參考 之各圖因爲了使各層或故各構件在圖面上成爲可辨識左右 -10- (7) (7)587400 之大小，故各層或各構件縮尺有所不同。第1圖是模式性 表示本發明之一實施形態之發光裝置的配線構造圖。 第1圖所示之發光裝置1是使用作爲開關元件之薄膜 電晶體（Thin Film Transistor)的主動矩陣方式之有機EL 裝置。第1圖所示之本實施形態之發光裝置1是配線有多 數之掃描線1 0 1，和在與掃描線交叉之方向上延伸的多數 訊號線1 02，和與訊號線1 02並行而延伸的多數電源配線 103，在掃描線10 1及訊號線102之各交點附近，設置有 畫素區域A。 各訊號線102是連接有具備有移位暫存器、電平移位 器、視頻線及類比開關的資料側驅動電路1 〇4。再者，各 訊號線102是連接有具備薄膜電晶體之檢查電路106。並 且，各掃描線101是連接有具備移位暫存器及電平移位器 的掃描側驅動電路1 0 5。 再者，於各個畫素區域A上設置有開關薄膜電晶體（ 第1開關元件）112、保持電容Cap、電流薄膜電晶體（ 第2開關元件）123、畫素電極（第1電極）111、發光層 110及陰極（第2電極）12。並且，第1開關元件及第2 開關元件是相當於本發明中所謂的開關元件，藉由上述兩 個電晶體構成晝素電路。開關薄膜電晶體1 1 2是掃描線 1 0 1被連接於該閘極電極，因應自掃描線1 0 1所供給之掃 描訊號而被驅動後，成爲ON狀態或是OFF狀態。保持電 容Cap是透過開關薄膜電晶體112而保持自訊號線102所 供給之畫像訊號。 -11 - (8) (8)587400 電流薄膜電晶體123是該聞極電極被連接於開關薄膜 電晶體1 12及保持電容Cap ’依據保持電容Cap所保持之 畫像訊號則被供給至閘極電極上。晝素電極1 1 1是被連接 於電流薄膜電晶體123，於透過電流薄膜電晶體123而電 氣性連接於電源配線之時，則自電源配線1 03流入驅動電 流。發光層11 0是被夾於晝像電極111和陰極1 2之間。 上述之至少藉由陽極、發光裝置及陰極而所形成之發 光層110是包含發光成紅色之發光層11 0R、發光成綠色 之發光層11 0G及發光成藍色之發光層110B之3種發光元 件，各發光層110R、110G、110B是被條紋狀地配置著。 然後，透過電流薄膜電晶體123而連接於各發光層110R 、110G、110B之電源配線103R、103G、103B是各被連接 於發光用電源電路132上。在每各色上配線電源配線 103R、103G、103B 是因發光層 110R、110G、110B 之驅動 電位在每各色上爲不同之故。 再者，於本實施形態之發光裝置中，在陰極1 2和電 源配線103R、103G、103B之間形成第1靜電電容C!。於 驅動發光裝置1時，電荷則被存儲於第1靜電電容C!。當 在發光裝置1之驅動中流動各電源配線103之驅動電流的 電位變動時，被存儲的電荷則被放電至各電源配線1 03而 控制驅動電流之電位變動。依此，可以正常地保持發光裝 置1之畫像顯不。 並且，於該發光裝置1中，當自掃描線1 〇 1供給掃描 訊號，開關薄膜電晶體1 1 2成爲〇N狀態時，此時之訊號 -12- (9) (9)587400 線102之電位則被保持於保持電容Cap，並因應被保持於 保持電容Cap之電位而決定電流薄膜電晶體123之ON、 OFF狀態。然後，透過電流電晶體123之通道，自電源配 線1 0 3 R、1 0 3 G、1 0 3 B使驅動電流流動至畫素電極1 11， 並且透過發光層110R、110G、110B而使電流流動至陰極 1 2。此時，則自發光層取得因應流動發光層11 0之電流量 的發光。 接著，針對本實施形態之發光裝置1之具體構成，參 照第2圖〜第4圖予以說明。第2圖是本實施形態之發光 裝置的平面模式圖，第3圖是沿著第2圖之A- A線的剖面 圖，第4圖是沿著第2圖之B-B線的剖面圖。如第2圖所 示般，本實施形態之發光裝置1是由基板2、無圖示之晝 素電極群區域、電源配線1 03 ( 1 03R、103G、103B )及畫 素部3 (圖中中心線之框內）槪略構成。 基板2是由例如玻璃等之透明基板。晝素電極群區域 是在基板2上矩陣狀地配置被連接於第1圖所示之電流薄 膜電晶體1 23之畫素電極（省略圖示）的區域。電源配線 103(103R、103G、103B)是如第 2圖所示般，被配置在 畫素電極群區域之周圍，並連接於各畫素電極。畫素部3 是至少位於畫素電極群區域上，爲平面視略矩形形狀。該 畫素部3是被區劃成中央部分之有效發光區域4(圖中假 想線之框內），和被配置在有效發光區域4之外側上的虛 設區域5 (中心線及假想線之間的區域）。 再者，於有效發光區域4之圖中兩側上，配置有上述 -13- (10) (10)587400 掃描線驅動電路1〇5。該掃描線驅動電路105是被設置在 虛設區域5之下側（基板2側）。並且，於虛設區域5之 下側上設置有連接於掃描線驅動電路1 05之掃描線驅動電 路用控制訊號配線l〇5a和掃描線驅動電路用電源配線 105b。再者，又於有效發光區域4之圖中上策上，配置有 上述之檢查電路106。該檢查電路是被設置在虛設區域5 之下側（基板側2 )，藉由該檢查電路106，可以執行於 製造途中或出貨時之發光裝置之品質、缺陷之檢查。 如第2圖所示般，電源配線103R、103G、103B是被 配置在虛設區域5之周圍。各電源配線103R、103G、 1 03B是自基板2之第2圖中下側沿著掃描線驅動電路用 控制訊號配線1 〇5b而延伸於第2圖中上方，掃描線驅動 電路用電源配線l〇5b是自端部位置彎曲而沿著虛設區域 5之外側而延伸，並連接於有效發光區域4內之省略圖示 的畫素電極。再者，於基板2上錫成有連接於陰極12之 陰極用配線12a。該陰極用配線12a由平面視是可包圍電 源配線103R、103G、103B地被形成 字形。 再者，在基板2之異端上貼合有聚醯亞胺膠帶130, 於該聚醯亞胺膠帶130上安裝有控制用IC131。該控制用 IC131則內藏有第1圖所示之資料側驅動電路104、陰極 用電源電路131、及發光用電源電路132。 接著，如第3圖及第4圖所示般，在基板2上形成電 部部11，並在該電路部11上形成有晝素部3。再者，在 基板2上，形成環狀包圍畫素部3之密封材料13，又於 -14- (11) (11)587400 畫素部3上具備有密封基板14。密封基板1 4是透過密封 材料1 3而接合於基板2，由玻璃、金屬或是樹脂等所構 成。在該密封基板14之背側上貼合著吸著劑1 5，而成爲 可以吸收混入於晝素部3和密封基板1 4間之空間的水或 氧氣。並且，即使使用吸氣劑來代替吸著劑15亦可。再 者，密封材料1 3是由例如熱硬化樹脂或是子外線硬化樹 脂所構成，尤其藉由熱硬化樹脂之一種的環氧樹脂而構成 爲最佳。 於電路部11之中央部分上，設置有晝素電極區域11a 。於該畫素電極群區域11 a上，具備有電流薄膜電晶體 1 23，和連接於電流薄膜電晶體1 23之畫素電極1 1 1。電流 薄膜電晶體123是被埋入疊層在基板2上之基底保護層 281、第2層間絕緣層283及第1層間絕緣層284而所形 成，晝素電極111是被形成在第1層間絕緣層284上。被 連接在電流薄膜電晶體1 23，並形成在第2層間絕緣層 2 83上之電極的一方（源極電極），是連接有電源配線 103(1 03R、l〇3G、103B)。並且，雖然於電路部11上也 形成有上述之保持電容Cap及開關薄膜電晶體1 1 2，但是 於第3圖及第4圖省略該些圖示。並且，於第3圖及第4 圖中，省略訊號線102之圖示。又，於第4圖中，省略開 關薄膜電晶體1 1 2及電流薄膜電晶體1 23的圖示。 接著，於第3圖中，在畫素電極群區域11a之圖中兩 側上，設置有上述掃描線驅動電路1 05。於第3圖所示之 掃描線驅動電路105上具備有構成移位暫存器所包含之反 -15- (12) (12)587400 相器的N通道型或是P通道型之薄膜電晶體1 0 5 c ’該薄 膜電晶體105c除了不連接於晝素電極111之點外’是被 設定成與上述電流薄膜電晶體1 23相同之構造。並且’於 第4圖中，雖然省略檢查電路之圖示，但是與該檢查 電路1 0 6相同具備有薄膜電晶體。檢查電路1 〇 6所具備的 薄膜電晶體除了不連接於後述之虛設畫素電極1 11之點外 ，則是被設定成與電流薄膜電晶體1 23相同之構造。 如第3圖所示般，在掃描線驅動電路1 〇 5之圖中外側 的基底保護膜2 8 1上’形成有掃描線電路用控制訊號配線 105a。再者，如第4圖所示般，在基底保護層281上’形 成有掃描線1 〇 1。並且’在掃描線電路用控制訊號配線 1 0 5 a之外側的第2層間絕緣層28 3上’形成有掃描線電路 用電源配線1 0 5 b。再者’於掃描線電路用電源配線1 〇 5 b 之外側上，形成有電源配線103。該電源配線1 03是採用 由2個配線所構成之二重配線構造，如上述般，被配置在 畫素部3之外側。藉由採用二重配線構造，則可減輕配線 電阻。 例如，位於第3圖左側之紅色用電源配線103R，是 由形成在基底保護層281上之第1配線103L，和透過第 2層間絕緣層283而形成在第1配線103Ri上的第2配線 103R2所構成。第1配線103R!及第2配線103R2是如第2 圖所示般，藉由貫通第2層間絕緣層283觸孔103R3而連 接。如此一來，第1配線103R!是被形成在與陰極用噴線 12a相同之階層位置上，第1配線103L和陰極用配線12a -16- (13) (13)587400 之間是配置有第2層間絕緣層2 8 3。再者，如同第3圖及 第4圖所示般，陰極用配線1 2a是透過觸孔而與形成在第 2層間絕緣層283上之陰極用配線12b電氣性連接，即是 陰極用配線12a也成爲雙層配線構造。依此，第2配線 103R2是被形成在與陰極用配線12b相同之階層位置上， 第1配線103R2與陰極用配線12b之間則配置有第1層間 絕緣層284。藉由採用如此之構造，在第1配線103R1和 陰極用配線12a之間，及第2配線13R2和陰極用配線12b 之間則形成有第2靜電電容C2。 同樣地，位於第3圖右側之藍色及綠色用之電源配線 103G、103B也採用雙層配線構造，由各形成在基底保護 層281上的第1配線103G!、103 ，和形成在第2層間絕 緣層283上之第2配線103G2、l〇3B2所構成，第1配線 103G!、103B!及第2配線103G2、l〇3B2是如第2圖及第3 圖所示般，藉由貫通第2層間絕緣層283之觸孔103G;、 103 B3所連接。然後，於藍色之第1配線103 B!和陰極配 線12a之間，及藍色之第2配線103b2和陰極用配線12b 之間則形成有第2靜電電容C2。 第1配線103R!和第2配線l〇3R2之間隔，是例如在 0.6〜1.0im之範圍爲最佳。當間隔未滿0.6im之時，因增 加具有如訊號線1 02及掃描線1 0 1般之不同電位的源極金 屬和閘極金屬之間的寄生電容，故爲不佳。例如，在有效 發光區域4內，多數存在源極金屬和閘極金屬交叉之處， 當該交叉處的寄生電容變多時，則有引起畫像訊號之時間 -17- (15) (15)587400 電容Cl之電荷則被供給至電源配線103上，驅動電流之 電位不足份則可以藉由該電荷補償而控制電位變動，並可 以正常地保持發光裝置1之畫像顯示。 尤其，因電源配線103和陰極12因在畫素部3之外 側對向，故可以縮小電源配線103和陰極12之間隔，而 增大存儲於第1靜電電容C!的電荷量，並可以更加縮小 驅動電流之電位變動而安定地執行畫像顯示。並且，因電 源配線1 03具有由第1配線及第2配線所構成之雙層配線 構造，並在第1配線和陰極用配線之間設置有第2靜電電 容C2，故可以更控制電位變動，並可更加正常地保持發 光裝置1之畫像顯示。 在此，詳細說明包含電流薄膜電晶體123之電路部 1 1的構造。第5圖是表示晝素電極群區域1 1 a之要部的剖 面圖。如第5圖所示般，在基板2之表面上，疊層以SiCh 爲主體的基底保護層281，該基底保護層281上形成有島 狀之矽層241。再者，矽層241及基底保護層281是藉由 以Si〇2及/或SiN爲主體的閘極絕緣層282而被覆蓋。然 後，在矽層241上透過閘極絕緣層282而形成有閘極電極 242 ° 並且，於第5圖中，雖然表示電流薄膜電晶體123之 剖面構造，但是開關薄膜電晶體11 2也爲同樣構造。開關 薄膜電晶體1 1 2之閘極電極242是被連接於第4圖所示之 掃描線101。再者，閘極電極242及閘極絕緣層282是藉 由以Si02爲主體之第2層間絕緣層28 3而被覆蓋。並且 -19- (16) (16)587400 ，於本說明書中，當作「主體」之成分是指最高含有率的 成分。 接著，於矽層241中，透過閘極絕緣層282而與閘極 電極242相對之區域是被設爲通道區域241a。再者，於矽 層241中，在通道區域241a之圖中左側上設置有低濃度 源極區域241b及高濃度源極區域241S在通道區域241a 之圖中右側上，設置有低濃度汲極區域24 1 c及高濃度汲 極區域241D，形成有所謂的LDD ( Light Doped Drain)構 造。電流薄膜電晶體1 23是以該矽層作爲主體而所構成。 高濃度源極區域241S是透過在閘極絕緣層282和第2 層間絕緣層283開孔的觸孔244而與形成在第2層間絕緣 層2 8 3上之源極電極243連接。該源極電極243是當作上 述訊號線1 02之一部分而所構成。另外，高濃度汲極區域 241D是透過在閘極絕緣層282和第2層間絕緣層283開 孔的觸孔24 5，而與形成在與源極電極243相同層的汲極 電極244連接。 在形成有源極電極243及汲極電極244之第2層間絕 緣層2 8 3上，形成有第1層間絕緣層284。然後，由IT〇 等所構成之透明化素電極1 1 1是被形成在該第1層間絕緣 層284上，並且透過被設置在第1層間絕緣層284之觸孔 1 1 la而與汲極電極244連接。即是，畫素電極1 1 1是透過 汲極電極244，而與矽層241之高濃度汲極電極241D連 接。並且，如第3圖所示般，畫素電極111雖然是形成在 對應於有效發光區域4之位置上，但是在形成於有效發光 -20- (17) (17)587400 區域4之周圍的虛設區域5上，設置有與晝素電極1丨丨相 同形態的虛設晝素電極111。該虛設晝素電極111除了無 被連接於高濃度汲極電極24 1 D之點外，其他則與畫素電 極1 1 1爲相同形態。 接著，在晝素部3之實畫素區域4上，形成有發光層 1 1 0及堤部（絕緣部）1 22。發光層1 1 〇是如第3圖〜第5 圖所示般，被疊層在畫素電極Π1之各個上。再者，於各 晝素電極1 11及各發光層11 0之間具備有堤部1 22，用以 區劃各發光層110。堤部1 22是疊層位於基板2側的無機 物堤層1 22a，和位於離開基板2之位置上的有機物堤層 12 2b而所構成。並且，即使在無機物堤層122a和有機物 堤層122b之間配置遮光層亦可。 無機物、有機物堤層122a、122b是被載置在畫素電 極111之周邊部上，延展而所形成，再者，無機物堤層 122a是延展形成在比有機物堤層122b還靠畫素電極111 之中央側上。再者，無機物堤層122a是由例如Si〇2、TiCh 、SiN等之無機材料所構成爲最佳。再者，無機物堤層 122a之膜厚是在50〜200nm之範圍爲最佳，尤其150nm 爲佳。膜厚未滿50nm時，因無機物堤層122a則比後述空 穴注入/輸入層薄，無法確保空穴注入/輸送層之平坦性， 故較爲不佳。再者，當膜厚超越200nm時，因無機物堤層 122a所引起之段差變大，無法確保疊層在空穴注入/輸送 層上之後述發光層平坦性，故較爲不佳。 並且，有機物堤層122b是由丙烯酸樹脂等之一般的 -21 - (18) (18)587400 光阻所形成。該有機物堤層122b之厚度是在0.1〜3.5im 之範圍爲最佳，尤其以2im爲最佳。厚度未滿0.1 im時， 因有機物堤層122b比後述之空穴注入/輸送層及發光層之 合計厚度薄，有發光層從上述開口部溢出之可能，故較爲 不佳。再者，當厚度超過3.5 im時，因上部開口部所引起 之段差變大，無法確保形成在有機物堤層122b上之陰極 1 2的階層覆蓋範圍，故較爲不佳。再者，若將有機物堤 層122b之厚度設爲2im以上，則由於可以提高陰極12和 晝素電極1 1 1之絕緣，故爲更佳。如此一來，發光層1 10 是被形成比堤部122還薄。 再者，於堤部1 22之周邊上，形成有表示親液性的區 域，和表示防液性的區域。表示親液性之區域是無機物堤 層122a及畫素電極111，於該些區域上，藉由將氧氣當作 反應氣體的電漿處理來導入水酸基等之親液基。再者，表 示防液性的區域，是有機物堤層122b，藉由將反應4氟 化甲烷當作反應氣體的電漿處理導入氟等之防液基。 接著，如第5圖所示般，發光層110是被疊層在畫素 電極111上所疊層的空穴注入/輸送層110a上。並且，於 本說明書中，將含有發光層110及空穴注入/輸送層ll〇a 之構成稱爲機能層，並且，將含有畫素電極1 1 1、機能層 及陰極12的構成稱爲發光元件。空穴注入/輸送層ii〇a 是具有將空穴注入發光層110的機能，並且具有在空穴注 入/輸送層11 〇a內部輸送空穴的機能。藉由在畫素電極 1 11和發光層11 0之間設置如此之空穴注入/輸送層1 1 〇a， -22- (19) (19)587400 則可提升發光層1 1 0之發光效率、壽命等之元件特性。再 者，於發光層1 10中，結合自空穴注入/輸送層110a所注 入之空穴，和來自陰極12之電子而產生螢光。發光層 lib是具有發光成（R)之紅色發光層、發光成綠色（G) 之綠色發光層及發光成藍色（B)之藍色發光層的3種類 ，並如第1圖及第2圖所示般，條紋狀地配置有各發光層 〇 接著，如第3圖及第4圖所示般，在畫素部3之虛設 區域5上，形成有虛設發光層210及虛設堤部212。虛設 堤部2 1 2是疊層位於基板2側之虛設無機物堤層2 1 2a，和 位於離開基板2之位置上的虛設有機物堤層212b而所構 成。虛設無機物堤層212a是被形成在虛設晝素電極111 之全面上。再者，虛設有機物堤層212b是與有機物堤層 12 2b同樣地被形成在畫素電極111之間。然後，虛設發光 層210是透過虛設無機物堤212a而被形成在虛設晝素電 極1 1 1上。 虛設無機物堤層212a及虛設有機物堤層211b是具有 與先前所述之無機物、有機物堤層122a、122b相同之材 質、相同之厚度者。再者，虛設發光層210是被疊層在圖 示省略之虛設空穴注入/輸送層上，虛設空穴注入/輸送層 及虛設發光層之材質或膜厚，是與上述空穴注入/輸送層 ll〇a及發光層110相同。因此，則與上述發光層110相同 ，發光層2 1 0是形成比虛設堤部2 1 2還薄。 藉由在有效發光區域4之周圍上配置虛設區域5，可 -23- (20) (20)587400 以使有效發光區域4之發光層110之厚度均勻，並可以控 制顯示不均勻。即是，藉由配置虛設區域5，可以使在依 據噴墨法形成顯示元件之時所噴出之組成物油墨的乾燥條 件，在有效發光區域4內成爲一定，並且在有效發光區域 4之周圍部上不會產生發光層110之厚度偏差。 接著，陰極1 2是被形成在有效發光區域4和虛設區 域5之全面上，並且延展到位於虛設區域5之外側的基板 2上，在虛設區域5之外側，即是畫素部3之外側上，與 電源配線103對向配置著。再者，陰極12之端部是連接 於形成在電路部1 11之陰極用配線1 2a。陰極1 2是當作晝 素電極1 1 1之對向電極而揮發使電流流至發光層1 1 0的效 果。 該陰極1 2是疊層由例如氟化鋰和鈣之疊層體所構成 之陰極層12b，和反射層12c而所構成。陰極12中，僅有 反射層12c延展至畫素部3之外側。反射層12c爲使自發 光層110所發出之光反射至基板2側者，例如由Al、Ag 、Mg/Ag疊層體等所構成爲最佳。並且，即使在反射層 12b上設置由Si02、SiN等所構成之氧化防止用的保護膜 爲最佳。 在此，如第4圖所示般，被形成在基底保護層28 1上 之掃描線1 0 1是被配置成可位於虛設堤部2 1 2、甚至比堤 部2 1 2還下方的位置上。這是因將掃描線1 〇 1配置在虛設 堤部2 1 2及堤部2 1 2之下方，可藉由使掃描線1 0 1和陰極 12之間隔變寬，而縮小掃描線1 〇 1和陰極12之間的寄生 -24 - (21) (21)587400 電容之故。 於本實施形態中’在掃描線1 0 1和陰極1 2之間，配 置有多數層間絕緣層（第2層間絕緣層2 8 3及第1層間絕 緣層2 8 4 )及堤部2 1 2，因可以使掃描線1 〇 1和陰極1 2之 間隔變寬，故對於縮小掃描線10 1和陰極1 2之間的寄生 電容極佳。依據縮電容，因可以抑制被供給至掃描線1 〇 1 之掃描訊號的時間性延遲，故成爲可以在所規定之期間內 將晝像訊號寫入至晝素電極1 11，可以防止對比度下降。 接著，針對本實施形態之發光裝置丨之製造方法予以 說明。第6圖〜第9圖是用以說明本發明之一實施形態的 發光裝置之製造方法的工程圖。首先，參照第6圖〜第8 圖，針對在基板2上形成電路部1 1之方法予以說明。並 且，第6圖〜第8圖所示之各剖面圖是對應於沿著第2圖 中之A-A線的剖面。再者，於以下之說明中，不純物濃度 皆是以活性化退火後之不純物表示。 首先，如第6圖（a)所示般，在基板2上，形成由 矽氧化膜等所構成之基底保護層281。接著，使用ICVD 法、電漿CVD法等形成非晶矽層厚，藉由雷射退火法或 是極速加熱法使晶粒生長而當作聚矽層50 1。之後，依據 微影成像法圖案製作聚矽層501，而予以圖案製作，並如 第6圖（b)所示般，形成島狀之矽層241、251、261，必 且形成由矽氧化膜所構成之閘極絕緣層282。 矽層24 1是形成在對應於有效發光區域4之位置上， 並構成連接於晝素電極1 11之電流薄膜電晶體1 23 (以下 -25- (22) (22)587400 ，有表示成「畫素用TFT」之情形）者’矽層251、261 是各構成掃描線驅動電路105內之P通道型及N通道型之 薄膜電晶體（以下，有表示成「驅動電路用TFT」之情形 )者。 閘極絕緣層282之形成是依據電漿CVD法、熱氧化 法等，形成覆蓋各矽層241、251、261及基底保護層281 的厚度約爲30nm〜200nm之矽氧化膜而進行。在此’於 利用熱氧化法而形成閘極絕緣層282之時，也執行矽層 241、25 1、261之結晶化，可以當該些矽層當作聚矽層。 於執行通道摻雜時，例如，在該時機以大約lx l〇12cm_2之 摻雜量注入硼離子。其結果，矽層241、251、261不純物 濃度則成爲大約lx l〇_17cm·3之低濃度P型之矽層。 接著，如第6圖（c)所示般，在矽層241、261之一 部分上形成離子注入選擇掩模，並在該狀態下，以大 約lx 1015cnT2之摻雜量離子注入。其結果，自行校正性地 對離子注入選擇掩模Ml·導入不純物，並在矽層241、261 中形成高濃度源極區域241S、261S及高濃度汲極區域 241D 、 261D 。 之後，如第6圖（d )所示般，除去離子注入選擇掩 模Mi後，在閘極絕緣層282上形成如摻雜矽、矽化物膜 或是鋁膜或者鉻膜、钽膜等之厚度大約200nm左右的金屬 膜，並且藉由圖案製作該金屬膜，形成P通道型之驅動電 路用TFT的閘極電極252、畫素用TFT之閘極電極242、 N通道型之驅動電路用TFT之聞極電極262。再者，藉由 -26- (23) (23)587400 上述圖案製作，同時形成掃描線驅動電路用訊號配線 105a、電源配線之第1配線103R!、103G!、103B!、陰極 用配線12a之一部分。並且，形成該些聞極電極242、252 、2 62等時，同時形成第4圖所示之掃描線101。 並且，將閘極電極242、252、262當作掩模，以大約 4x 1013cm·2之摻雜量對矽層241、251、261離子注入磷離 子。其結果，以自行校正性地對閘極電極242、25 2、262 導入低濃度不純物，如第6圖（d )所示般，在矽層241 、261中形成低濃度源極區域241b、261b及低濃度汲極區 域241c、261c。再者，於矽層251中形成低濃度不純物區 域 2 5 1 S、2 5 1 D。 接著，如第7圖（a )所示般，在除了閘極電極252 之周邊的全面上，形成離子注入選擇掩模M2。使用該離 子注入選擇掩模M2，以大約1.5x 1015cnT2之摻雜量對矽層 241、25 1、261離子注入硼離子。其結果，閘極電極252 也當作掩模發揮機能，並且高濃度不純物自行校正性地被 摻雜至矽層252中。依此，25 1S及25 1D被計數摻雜，成 爲P型通道型之驅動電路用TFT之源極區域及汲極區域 〇 然後，如第7圖（b )所示般，除去離子注入選擇掩 模M2後，在基板2形成第2層絕緣層28 3，並藉由微影成 像法圖案製作第2層絕緣層283，在對應於各TFT之源極 電極及汲極電極以及爲了可覆蓋2層間絕緣層28 3，藉由 形成由鋁、鉻、钽等之金屬所構成之厚度大約200nm至 -27- (24) (24)587400 800nm左右的導電層504，在先前所形成之Η!上，掩埋該 些金屬而形成觸孔。並且在導電層504上形成圖案製作用 掩模Μ3。 接著，如第8圖（a )所示般，藉由圖案製作用掩模 圖案製作導電層504，形成各TFT之源極電極243、 2 5 3、263、汲極電極244、254、各電源配線之第2配線 103R2、103G2、103B2、掃描線電路用電源配線l〇5b及陰 極用配線1 2 a。 如上述般，由於離間與陰極用配線1 2a同階層而形成 第1配線103R1及103B1，同時離間與第2配線103R2及 103 B2同階層而形成陰極用配線12b，而形成第2靜電電 容C2。 當完成以上工程時，如第8圖（b )所示般，藉由例 如丙烯酸系等之樹脂材料形成覆蓋第2層間絕緣層2 8 3之 第1層間絕緣層284。該第1層間絕緣層284是以形成大 約1〜2im左右之厚度爲最佳。接著，如第8圖（c )所示 般，藉由蝕刻除去第1層間絕緣層284中、對應於畫素用 TFT之汲極電極244的部分，而形成觸孔形成用之孔H2。 此時，同時也除去陰極用配線12a上之第1層間絕緣層 2 84。如此一來，在基板2上形成電路部11。 接著，參考第9圖針對藉由在電路部11上晝素部3 而取得發光裝置1之程序予以說明。第9圖所示之剖面圖 是對應於沿著第2圖中之A-A線的剖面。首先，如第9圖 (a )所示般，形成由ITO等之透明電極材料所構成之薄 -28- (25) (25)587400 膜來覆蓋基板2之全面’並藉由圖案製作該薄膜’掩模設 置在第1層間絕緣層284上的孔H2而形成觸孔111a ’同 時形成畫素電極111及虛設晝素電極m°畫素電極111 是僅形成在電流薄膜晶體1 23之形成部分上’透過觸孔 111a而被連接於電流薄膜電晶體123(開關兀件）上。並 且，虛設電極111是被配置成島狀。 接著，如第9圖（b )所示般，在第1層間絕緣層 2 84、畫素電極1 1 1及虛設晝素電極111上形成無機物堤 層122a及虛設無機物堤層212a。無機物堤層122a是以晝 素電極1 1 1之一部分開口的態樣而所形成，並且虛設無機 物堤層212a是形成可完成覆蓋虛設畫素電極111。在此， 注意無機物堤層122a及虛設無機物堤層212a是形成在沿 著第2圖中之B - B現的剖面中，掃描線101之上方上的點 。無機物堤層122a及虛設無機物堤層212a是藉由例如 CVD法、TEOS法、濺鍍法、蒸鍍法等而在第1層間絕緣 層284及畫素電極111之全面上形成Si〇2、TiCh、SiN等 之無機物膜之後，藉由圖案製作該無機物膜而所形成。 並且，如第9圖（b)所示般，在無機物堤層122a及 虛設無機物堤層212a上，形成有機物堤層122b及虛設有 機物堤層212b。有機物堤層122b是透過無機物堤層122a 而以畫素電極11 1之一部分開口的態樣而所形成，並且虛 設有機物堤層212b是以虛設無機物堤層212a之一部分開 口的態樣而所形成。如此一來，在第1層間絕緣層284上 形成堤部122。 -29- (26) (26)587400 接著，在堤部1 2 2之表面上形成表示親液性的區域， 和表示防液性的區域。於本實施形態中，是當作藉由電漿 處理工程，而形成各區域者。具體而言，該電漿處理工程 是至少具有使畫素電極1 1 1、無機物堤層122a及虛設無機 物堤層2 1 2a成爲親液性的親液化工程，和使有機物堤層 1 2 2 b及虛設有機物堤層2 1 2 b成爲防液性的防液化工程。 即是，將堤部122加熱至規定溫度（例如70〜80左 右），接著，親液化工程是在大氣環境中執行將氧氣當作 反應氣體的電漿處理（02電漿處理）。接著，防液化工 程是在大氣環境中執行將4氟化甲烷當作反應氣體的電漿 處理（CF4電漿處理），並將爲了執行電漿處理而所加熱 的堤部1 22冷卻到室溫爲止，而在規定位置上賦予親液性 及防液性。 並且，藉由噴墨法在畫素電極111上及虛設無機物堤 層212a上各形成發光層110及虛設發光層210。發光層 110以及虛設發光層210是於噴出並乾燥含有空穴注入/輸 送層材料的組合物油墨後，藉由噴出並乾燥含有發光層材 料的組合物油墨而所形成。並且，該發光層110及虛設發 光層2 1 0之形成工程以後，應防止空穴注入/輸送層之氧 化，在氮氣環境、氬氣環境等之不活性氣體環境下執行微 最佳。 接著，如第9圖（c )所示般，形成堤部122、發光層 1 10及覆蓋發光層210的陰極12。陰極12是在堤部122、 發光層110及虛設發光層210上形成陰極層12b之後，藉 -30- (27) (27)587400 由形成覆蓋陰極層而被連接於基板2上之陰極用配線1 2 a 的反射層1 2c而所取得。如此一來，依據將應使反射層 1 2c連接於陰極用配線1 2a之反射層1 2c自晝素部3延伸 至基板2上，使反射層12c透過第1層間絕緣層284而與 發光用電源線103對向配置，並在反射層12c (陰極）和 發光用電源線1 0 3之間形成第1靜電容量C!。最後，在基 板2上塗布環氧樹脂等之密封材料1 3，並透過該密封材 料1 3而將基板14接合於密封基板14上。如此一來，取 得第1圖至第4圖所示之發光裝置1。 將如此所製作出之發光裝置、具備有CPU (中央處理 裝置）等之主機板、鍵盤、硬碟等之電子零件組裝於框體 內，製造出例如第10圖所示之筆記型的個人電腦600 ( 電子機器）。第10圖是表示具備有本發明之一實施形態 之發光裝置電子機器的一例。並且，於第10圖中，501 爲表示框體，602是表示發光裝置，603室表示鍵盤。第 1 1圖是表示作爲其他電子機器的行動電話之斜視圖。第 11圖所表示之行動電話700是具備有天線701、收話器 703、發光裝置704及操作鈕部705等而所構成。 再者，上述實施形態中，雖然舉出筆記型電腦及行動 電話作爲電子機器的例，予以說明，但是並不限定於此， 可適用於投影機、多媒體對應的個人電腦（PC )及工程用 作業台（EWS )、呼叫器、打字機、電視、取景型或是螢 幕直視型之攝影機、電子記事本、電子計算機、汽車導航 裝置、POS終端機、具有觸控面板之電子機器。 -31 - (28) (28)587400 [發明之效果] 如以上說明般，若依據本發明即使在有助於顯示之有 效發光區域之外的無助於顯示的虛設區域中，因在絕緣部 之下方形成有掃描線’故在降低寄生電容上具有效果。 【圖式簡單說明】 第1圖是模式性表示本發明之一實施形態的發光裝置 之配線構造圖。 第2圖是本發明之一實施形態的發光裝置之平面模式 圖。 第3圖是沿著第2圖之A - A線的剖面圖。 第4圖是沿著第2圖之B - B線的剖面圖。 第5圖是表不晝素電極群區域lla之重要部位的剖面 圖。 第6圖是用以說明本發明之一實施形態的發光裝置之 製造方法的工程圖。 第7圖是用以說明本發明之一實施形態的發光裝置之 製造方法的工程圖。 第8圖是用以說明本發明之一實施形態的發光裝置之 製造方法的工程圖。 第9圖是用以說明本發明之一實施形態的發光裝置之 製造方法的工程圖。 第1 0圖是表示具備有本發明之一實施形態的發光裝 -32« (29) (29)587400 置之電子機器的一例。 第1 1圖是表示當作其他電子機器的行動電話機的斜 視圖。 第1 2圖是表示以往之發光裝置之配線的圖示。 [符號之說明] 4有效發光區域 5虛設區域 12 陰極區域 1 0 1 掃描線 1 0 2訊號線 1 0 3 電源配線 1 1 0發光元件 I 10a 空穴注入/輸送層 II Ob發光層 111畫素電極（第1電極） 112開關薄膜電晶體（第1開關元件） 122堤部（絕緣部） 1 23電流薄膜電晶體（第2開關元件） 2 1 2虛設堤部 283第2層間絕緣層 2 8 4第1層間絕緣層

Claims (1)

  1. (1) (1)587400 附件： 拾、申請專利範圍 第92101500號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國93年3月18日修正 1· 一種發光裝置，是屬於具有：第1電極；連接於上 述第1電極而所構成之開關元件；在上述第1電極和第2 電極之間形成發光層而所構成之發光元件；藉由多數之上 述發光元件而所形成的有效發光區域；和被形成於上述有 效發光區域之外側而所構成之虛設區域，而構成的發光裝 置，其特徵爲： 在上述虛設區域上形成有絕緣部， 於上述絕緣部之下方形成有供給用以掃描上述開關元 件之掃描訊號的掃描線。 2.如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中，於 上述掃描線和上述絕緣部之間，形成有多數之層間絕緣層 〇 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之發光裝置， 其中，上述第2電極被形成有至少覆蓋上述有效發光區域 和上述虛設區域。 4.一種發光裝置，其特徵爲：具有藉由在第1電極和 第2電極之間形成發光層而所構成之多數發光元件，而所 形成的有效發光區域，和 形成於上述有效發光區域之外側而所構成的虛設區域 (2) (2)587400 於上述有效發光區域上’設置有用以驅動上述多數發 光元件之各個的晝素電路’ 於上述虛設區域上形成有絕緣部’ 於上述絕緣部之下方，形成有用以將掃描訊號供給至 上述畫素電路之掃描線的一部分’ 與上述掃描線交叉上，形成有用以將資料訊號供給至 上述畫素電路的訊號線， 於上述訊號線和上述第2電極之間，至少形成有層間 絕緣層。 5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中，有 包含有透過上述畫素電路將驅動電力供給至對應於該畫素 電路之上述發光元件上的電源配線， 上述電源配線是被形成於與上述掃描線不同層上。 6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中，至 少被配置在上述有效發光區域內的上述電源配線，是被形 成在上述掃描線和上述第2電極之間。 7 ·如申請專利範圍第5或6項所述之發光裝置，其中 ’在上述電源配線和上述掃描線之間，形成有層間絕緣層 〇 8 ·如申請專利範圍第5或6項所述之發光裝置，其中 ’在上述電源配線和上述第2電極之間，形成有層間絕緣 層。 9 ·如申請專利範圍第4項至第6項中之任一項所述之 發光裝置，其中，上述第2電極是被形成至少覆蓋上述有 -2 - (3) (3)587400 效發光區域和上述虛設區域。 10. 如申請專利範圍第5項至第6項中之任一項所述 之發光裝置，其中，於上述發光元件上形成有空穴注入/ 輸送層。 11. 一種發光裝置，其特徵爲：包含有 多數形成包含形成在第1電極和第2電極之間之發光 層的發光元件而所構成之有效發光區域； 形成於上述有效發光區域之外側而所構成的虛設區域 j 用以驅動發光元件的畫素電路； 用以供給掃描訊號至上述畫素電路的掃描線；和 用以供給資料信號至上述畫素電路的資料訊號， 上述掃描線之一部分是被設置在上述虛設區域，並藉 由設置在上述虛設區域上之絕緣部，從上述第2電極分離 開而所形成。 12. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中， 於上述虛設區域上，配置有構成上述發光元件之至少一個 的機能層， 於上述機能層之周圍設置有上述絕緣部。 13. —種電子機器，其特徵爲：具備有申請專利範圍 第1項至第1 2項中所述之發光裝置。 -3 -
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