场致发光器件及其制造方法技术

消除因电极孔（４６）中有机ＥＬ材料的有缺陷的膜结构造成的ＥＬ元件的发光故障。象素电极上的电极孔（４６）中埋入绝缘体后形成有机ＥＬ材料和形成保护部分（４１ｂ），能防止电极孔（４６）中的膜结构缺陷。能防止因ＥＬ元件的阴极与阳极之间短路而造成的电流集中，并能防止ＥＬ层的发光故障。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请系母案(申请号为200510084815.3)的分案。本专利技术总的涉及场致发光器件(也叫EL器件)。实际上涉及这样一种场致发光器件，其中，EL元件由形成在绝缘体上的阳极，阴极，和夹在阳极与阴极之间的具有EL(电荧光)的发光有机材料(以下叫做有机EL材料)构成。本专利技术还涉及有作为显示部分(显示器或显示监视器)的场致发光器件的电器设备的制造方法。注意，本说明书中，将说明作为上述场致发光器件的EL显示器。近年来，在用EL元件(EL显示器)作为利用发光有机材料的EL现象的自发光元件的显示器的开发方面已有了进步。该EL显示器是一种场致发光器件。因而，它不需要像液晶显示器所需的那种背面光。此外，EL显示器的视角宽。结果，EL显示器作为电器设备的显示部分看来是大有希望的。EL显示器分为两类无源型(简单矩阵型)和有源型(有源矩阵型)；这两种类型的显示器均得到了积极的开发。特别地，有源矩阵EL显示器件最近已被关注。关于被认为是EL元件的核心部分的EL层的有机EL材料，已研究出了低分子量有机EL材料和高分子(聚合物)有机EL材料。低分子量有机EL材料用真空淀积或相似的方法形成，而高分子有机EL材料要用旋涂法形成。就低分子量有机EL材料和高分子(聚合物)有机材料而言，当形成EL材料的表面不平时，会出现形成的EL材料的厚度不均匀的问题。而且，在EL层的厚度不均匀的情况下，在台阶部分局部地不会形成EL层，当EL元件是由阴极、EL层和阳极构成时，则会使阴极和阳极短路。阴极和阳极短路时，电流集中流过阴极和阳极之间，几乎没有电流流过EL层，使EL层不发光。考虑到上述的问题，本专利技术的一个目的是，改进EL元件的结构，提供EL显示器的制造方法。而且，本专利技术的另一个目的是，提供有这种EL显示器作为显示部分的电器设备。为了达到上述目的，按本专利技术，采用这样的结构，当用形成EL层的有机EL材料形成EL层时，在要形成有机EL层的表面上埋入绝缘体，使表面上不均匀的部分平整，以此防止在EL元件的阴极和阳极间发生短路。附图说明图1A至1C示出了按本专利技术的EL显示器的像素部分的剖视结构。图1A示出用子控制电流的TFT，它电连接到像素电极40。在衬底11上形成底膜12之后，形成用于控制电流的TFT，使TFT具有包含源区31，漏区32，沟道形成区34，的有源层；栅绝缘膜18，栅电极35，第一层间绝缘膜20，源布线36和漏布线37。注意，尽管栅电极35在图中是单栅结构，但它也可以是多栅结构。之后，形成厚度为10nm至1μm，最好是200nm至500nm的第一钝化膜38。用含硅的绝缘膜作为材料。(具体说是氧氮化硅膜，最好是氮化硅膜)。在第一钝化膜38上形成第二层间绝缘膜39(也可叫做平整膜)，以覆盖各个TFT，平整由TFT形成的台阶。有机树脂膜，如聚酰亚胺树脂膜、聚酰胺树脂膜、丙烯酸(类)树脂膜或含高分子硅氧烷化合物的树脂膜用作第二层间绝缘膜39是最好的。当然，无机膜如果能进行足够的平整化处理也可以用。用第二层间绝缘膜39和用TFT形成的台阶来进行平整是很重要的。由于以后要形成的EL层极薄，台阶的存在会引起发光中断。因此，最好在形成像素电极之前进行平整化处理，以使其上要形成EL层的表面尽可能平整。而且，参考数字40指示用透明导电膜形成的像素电极(相当于EL元件的阳极)，并使它经第二层间绝缘膜39和第一钝化膜38中形成的接触孔(开口)与用于控制电流的TFT的漏布线37相连接。按本专利技术，用氧化铟和氧化钨的化合物形成的导电膜作像素电极。化合物中也可掺入少量的镓。而且，也能用氧化铟和氧化锌的化合物，或者用氧化锌和氧化镓的化合物。注意，像素电极形成后在这里叫做电极孔的接触孔中形成凹入的部分46。像素电极形成后，形成EL材料，以形成EL层。这种情况下，如图1B所示。电极孔46中的EL层的厚度变得比薄膜层47中的EL层的厚度更薄。尽管膜厚的减薄程度与电极孔的锥度角有关，但在膜形成表面中，不垂直于形成方向的膜的部分导致很难形成膜，而往往导致膜厚更薄。但是，如果这里形成的EL层变得更薄，此外，还形成了不连接的部分，EL元件中的阴极和阳极短路，电流集中流过该短路部分。这就防止了电流流过EL层，使EL层不发光。因此，为了防止EL元件中的阴极和阳极之间短路，则在像素电极上形成有机树脂膜，以完全填充电极孔46。对形成的有机树脂膜构图，形成保护部分41b。换言之，形成保护部分41b以填充电极孔。注意，在像素电极之间的间隙中同样形成有机树脂膜类似保护部分(没画)以填充间隙。用旋涂法形成有机树脂膜。用抗蚀层掩模对有机树脂膜曝光后，进行腐蚀，形成保护部分41b，如图1C所示。注意，保护部分41b的横截面中从像素电极升高的部分(图1C中所画的Da部分)的厚度是0.1至1μm，较好的是0.1至0.5μm，0.1至0.3μm更好。而且，保护部分41b的材料最好是有机树脂，如聚酰亚胺树脂，聚酰胺树脂，丙烯酸类树脂，或含硅氧烷的高分子化合物的树脂。而且，所用的这些有机树脂的粘度最好是10-3Pa·s至10-1Pa·s。保护部分41b形成后，如图1C所示，形成EL层42，而且，形成阴极43。注意，形成EL层42的EL材料可以是低分子量有机EL材料，也可以是高分子有机EL材料。如上所述，经过形成如图1C所示的结构，能克服在电极孔46中台阶部分的EL层42被断开时引起在像素电极40与阴极43之间出现的短路问题。图1A至1C是像素部分的剖视图；图2是像素部分的剖视图；图3A和3B分别是像素部分的顶部表面图和结构图；图4A至4C是像素部分的剖视图；图5A至5C是像素部分的剖视图；图6A至6E是EL显示器的制造工艺过程流程图；图7A至7D是EL显示器的制造工艺过程流程图；图8A至8C是EL显示器的制造工艺过程流程图；图9是样品电路的元件结构图；图10是EL显示器的外观图11是EL显示器的电路方块结构图；图12A和12B是有源矩阵型EL显示器的剖视图；图13A至13D是像素部分的剖视图；图14是无源型EL显示器的剖视图；图15A至15F是电器设备的具体实例图；和图16A和16B是电器设备的具体实例图。用图2和图3A和3B说明本专利技术的实施模式。图2是按本专利技术的EL显示器的像素部分的剖视图。图3A是像素部分的顶视图。图3B是像素部分的电路结构图。实际上，像素部分(图像显示部分)是由设置成矩阵形的多个像素构成的。注意，图2是沿图3A中A-A′线的剖视图。图2、图3A和图3B中用相同的参考符号，因此，两个图可以适当地参考。而且，图3A的顶视图中示出了两个像素，但它们的结构相同。图2中数字11指示衬底，数字12指示要变成底层(以下叫底膜)的绝缘膜。用玻璃、玻璃陶瓷、石英、硅、陶瓷、金属或塑料制成的衬底作衬底11。而且，尽管底膜12在含移动离子的衬底，或用导电衬底的情况下有特殊的作用，但用石英衬底时不需要形成底膜12。可形成含硅的绝缘膜作为底膜12。注意，本说明书中，术语“含硅的绝缘膜”的具体内容是指那些例如按预定的比例含硅、氧和氮的氧化硅膜、氮化硅膜，或氮氧化硅膜(用SiOxNy表示)的绝缘膜。而且，底膜12的热辐射作用可使TFT产生的热有效地散去，以防止TFT或EL元件损坏。有热辐射作用的所有已知材料均可使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式信息终端，包括：ＴＦＴ；在ＴＦＴ上的像素电极；在所述像素电极上的发光层；和在所述发光层上的电极；所述像素电极包括用含有机树脂的绝缘体装满的一个电极孔，以及所述像素电极被连接到所述ＴＦ Ｔ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小沼利光，丸山纯矢，
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]