发光器件及其制造方法技术

提供了一种发光器件，也提供了制造这种发光器件的方法；用交流驱动作为驱动这种发光器件的方法，当交替加上不同极性的电压时，这种发光器件总能获得光发射。形成由一个阳极、一个有机化合物层和一个阴极制成的第一发光元件，以及由一个阳极、一个有机化合物层和一个阴极制成的第二发光元件。形成的发光元件夹住同一个有机化合物层。第一发光元件的阳极和第二发光元件的阳极，以及第一发光元件的阴极和第二发光元件的阴极分别形成于有机化合物层的对向侧，于是夹住该有机化合物层，注意，通过交流驱动交替地加上具有相反极性的电压，因此总可以由第一发光元件或第二发光元件中的任一个发光。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，所使用的发光元件具有位于一对电极之间含有有机化合物的薄膜(以后叫做“有机化合物层”)，该层在加上电场时能发出荧光或发光。在本说明书中所指的发光器件是图像显示器件、发光器件或光源。另外，发光器件的例子中包括一种其中将连接器，例如，柔性印刷电路(FPC)或带状自动接合(TAB)带或带状载体封装件(TCP)安装到发光元件上的模块；一种其中把印刷布线板安装到TAB带或TCP顶端上的模块；以及一种其中以玻璃上芯片(COG)方式直接在发光元件上安装集成电路(IC)的模块。
技术介绍
本专利技术中的发光元件是通过在其上施加电压而发光的元件。至于发光机理也就是说通过在夹住有机化合物层的电极上加上电压，从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在有机化合物层中的复合产生了激发态的分子(以后称作“分子激子”)，当分子激子返回基态时释放能量并发光。在这种发光元件中，有机化合物层一般由厚度小于1μm的薄膜制成。另外，因为这种发光元件是自发光型元件，使得有机化合物层自己发光，因而勿需传统液晶显示器中使用的背光。因此，很大一个优点就是能制造重量轻且超薄的发光元件。另外，作为例子，有机化合物层的厚度约为100nm至200nm，考虑到其载流子的迁移率时，从载流子的注入到复合的周期大约为数十纳秒。即使在此该周期内再计入从载流子复合到发光的过程所需时间，光发射的进行也在微秒量级。因此，超高响应速度是其特点之一。另外，因为该发光元件是载流子注入型发光元件，因此它能由直流电压驱动，很少产生噪声。至于驱动电压，有机化合物层由厚度约100nm的均匀超薄膜制成，选择电极材料使得到有机化合物层的载流子注入势垒降低，并引入了异质结构(二层结构)。因此在5.5V时，已经获得了100cd/m2的足够的亮度(参考文献1C.W.Tang和S.A.VanSlyke，“有机场致发光二极管(Organic electroluminescentdiodes)”Applied Physics Letters，vol.51，No.12，pp.913-915(1987))。就因为诸如薄型、轻型、高速响应及直流低电压驱动的特点，这种发光元件已被视为下一代的平板显示元件。另外，由于这种发光元件是自发光型的并且视角较宽，因此可见度较好。因此，认为把这种发光元件用作电子设备的显示屏很有效。然而，当使用直流驱动时，在有机化合物层上总是加上单向偏压，电荷会在有机化合物层中积聚起来，因此此时这种发光元件存在亮度减弱的缺点。已有报导称可以抑制这种亮度减弱，方法是在阳极和空穴输运层之间插入空穴注入层，并使用矩形波交流电驱动代替直流驱动(参考文献2VanSlyke，S.A.，Chen，C.H.，和Tang，C.W.，“具有改进的稳定性的场致发光器件(Organic Electroluminescent Deviceswith Improved Stability)”，Appl.Phys.Lett.，69，(15)2160-2162(1996))。这种技术是由于空穴注入层的插入及交替加上不同极性电压引起的能垒降低。因此，电荷在有机化合物层内的积聚得以缓解，另外，已有可以抑制这种亮度减弱的实验支持。也有迹像表明交流驱动适宜于增加发光元件的元件寿命。然而，交流驱动的发光元件通常具有由阳极、有机化合物层和阴极构成的叠层结构，因此，只有当阳极一侧加有正电压(正向偏压)而阴极一侧加有负电压(反向偏压)时，电流流动并获得发光。也就是说，如果使用交流驱动，在加有反向偏压时，发光元件不发光。如果有效显示时间短，亮度会因此变暗。而且，如果为维持预定亮度而提高电压的话，会产生加速发光元件性能恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发光元件，它使用交流驱动作为发光器件的驱动方法，并且其中，在交替加上不同极性的电压时都能获得光发射。另外，本专利技术的目的是提供这种发光器件的制造方法。根据本专利技术形成由阳极、有机化合物层和阴极构成的第一发光元件以及由阳极、有机化合物层和阴极组成的第二发光元件。发光元件通过阳极和阴极夹住同一有机化合物层形成。第一发光元件的阳极和第二发光元件的阳极、以及第一发光元件的阴极和第二发光元件的阴极分别形成在有机化合物层的相对侧，由此夹住该有机化合物层。一个灰度等级显示由第一发光元件和第二发光元件中的任何一个进行。注意，通过使用交流驱动本专利技术的发光器件，发光元件发光，而且，具有相反极性的电压交替加在第一发光元件和第二发光元件上。加上正极性电压(正向偏压)的那个发光元件发光，而另一个发光元件、即加上负极性电压(反向偏压)的那个不发光。也就是说，发光是根据加在两个发光元件上的电压极极性交替发生的，因此两个发光元件总能发光。通过使用交流驱动，本专利技术的发光元件能缓解在有机化合物层中的电荷积聚，因此能够抑制亮度的降低，并增加元件寿命。另外，即使使用交流驱动时，也可以借助本专利技术的发光器件使像素发光元件一直发光，因此避免了由于直流驱动产生的元件性能恶化，而类似于直流驱动下的灰度等级显示成为可能。根据本专利技术公开的结构，提供了一种发光器件，包括第一发光元件和第二发光元件，第一发光元件包括第一像素电极、有机化合物层以及第一对向电极，而第二发光元件包括第二像素电极、该有机化合物层和第二对向电极，特征在于第一像素电极与第二对向电极为阳极和阴极中的任一个，而第二像素电极与第一对向电极为阳极和阴极的另一个。另外，根据本专利技术的另一结构，提供了一种发光器件，包括在绝缘表面上形成的第一TFT、在绝缘表面上形成的第二TFT、在第一TFT及第二TFT上形成的层间绝缘膜、在层间绝缘膜上形成的第一像素电极、在层间绝缘膜上形成的第二像素电极、形成为覆盖了第一像素电极与第一TFT之间的连接部分及第二像素电极与第二TFT之间的连接部分的绝缘膜、在第一像素电极和第二像素电极之上形成的一个有机化合物层、在该有机化合物层上形成的第一对向电极以及在该有机化合物层上形成的第二对向电极，特征在于第一像素电极和第二对向电极为阳极和阴极中的任一个，而第二像素电极和第一对向电极为阳极和阴极的另一个。注意，根据上述结构中的每一种，提供了一种发光器件，包括在绝缘表面上形成的第一TFT、在绝缘表面上形成的第二TFT、在第一TFT和第二TFT上形成的层间绝缘膜、第一电极、在层间绝缘膜上形成的第一像素电极、第二电极、第一辅助电极、在层间绝缘膜上形成的第二像素电极、形成为覆盖第一像素电极与第一TFT之间的连接部分及第二像素电极与第二TFT之间的连接部分的绝缘膜、在第一像素电极和第二像素电极上形成的有机化合物层、在该有机化合物层上形成的第一对向电极及在该有机化合物层上形成的第二对向电极，特征在于第一TFT和第二TFT各具有一个源极区域和一个漏极区域；第一像素电极由第一电极构成；第二像素电极由第二电极和第一辅助电极构成；第一电极与第二电极与一个区域电连接，该区域或是源极区域或是漏极区域，位于形成于层间绝缘膜的开口部分中；第一像素电极和第二对向电极为阳极和阴极的任一个；第二像素电极和第一对向电极为阳极和阴极的另一个。注意，根据上述结构中的每一种，提供了一种发光器件，包括在绝缘表面上形成的第一TFT、在绝缘表面上形成的第二TFT、在第一TFT和第二TFT上形成的层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：　　　　以带状形式设置的包括用于阳极的材料的第一电极；　　　　以带状形式垂直于第一电极设置的包括用于阳极的材料的第二电极；和　　　　在第一电极和第二电极之间包括有机化合物的层，　　　　其中第一电极的一部分和第二电极的一部分用作阴极。

【技术特征摘要】
JP 2001-11-22 358444/20011.一种发光器件，包括以带状形式设置的包括用于阳极的材料的第一电极；以带状形式垂直于第一电极设置的包括用于阳极的材料的第二电极；和在第一电极和第二电极之间包括有机化合物的层，其中第一电极的一部分和第二电极的一部分用作阴极。2.一种发光器件，包括以带状形式设置的第一电极；在第一电极的一部分上并与其电接触的第一辅助电极；在第一电极和第一辅助电极上包括有机化合物的层；在包括有机化合物的层上并在第一电极的另一部分之上的第二辅助电极；和在包括有机化合物的层上、并在第二辅助电极上并与第二辅助电极电接触、以带状形式垂直于第一电极设置的第二电极。3.一种发光器件，包括以带状形式设置的包括用于阳极的材料的第一电极；在第一电极的一部分上包括用于阴极的材料的第一辅助电极；在第一电极和第一辅助电极上包括有机化合物的层；在包括有机化合物的层上并在第一电极的另一部分之上包括用于阴极的材料的第二辅助电极；和在包括有机化合物的层和第二辅助电极上以带状形式垂直于第一电极设置的包括用于阳极的材料的第二电极。4.一种发光器件，包括以带状形式设置的第一电极；以带状形式垂直于第一电极设置的第二电极；和在第一电极和第二电极之间包括有机化合物的层，其中第一电极的第一部分在第一电极和第二电极的交叉的第一部分与包括有机化合物的层接触，其中第一辅助电极插入在第一电极和第二电极的交叉的第一部分处的第二电极的第一部分和包括有机化合物的层之间，其中第二电极的第二部分在第一电极和第二电极的交叉的第二部分与包括有机化合物的层接触，其中第二辅助电极插入在第一电极和第二电极的交叉的第二部分处的第一电极的第二部分和包括有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，濑尾哲史，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]