发光器件制造技术

本发明专利技术的名称为发光器件。考虑到TFT衬底的制作步骤，彩色滤光器层是按照相同的对准精度制备的。然而，由于其耐热温度大约是200℃，不能承受TFT大约450℃的加工温度。将发光元件和TFT排列成矩阵形状而形成象素部，在一个半透明电极和一个不透明电极构成的一对电极之间形成发光元件的具有发光特性的有机化合物层，使对应着各个象素形成的彩色滤光器的彩色层接触到发光元件和TFT之间由无机或有机材料构成的平坦绝缘薄膜的平面，相邻彩色层的边界区与栅极信号线或用来向TFT发送信号的数据信号线有重叠，并且半透明电极与彩色层的内侧有重叠。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备发光器件的方法，所装备的发光元件具有有机化合物组成的层(以下称其为有机化合物层)，特别涉及多色彩显示功能。
技术介绍
在自发光型显示器件中采用的发光元件的有机化合物层是介于一对电极之间，由于它具有宽范围的视角和良好的可视性，作为下一代显示器件是具有吸引力的。发光元件的发光机制是这样一种现象，空穴从一对电极中的阳极注入，而电子从一对电极中另一个电极也就是阴极注入，在一个荧光有机化合物层(发光层)中重组并形成电子空穴对，这种电子空穴对在电子空穴对恢复原状时会发光。这种发光现象被称为电 致发光。电致发光包括荧光和磷光，也就是在受激状态下由单一态发光(荧光)以及由三态发光(磷光)。由于发光产生的亮度范围从数千到数万cd/cm2，理论上能够被用做显示器件。在这种发光元件中，通常是用小于Ium的薄膜形成一个有机薄膜。另外，由于发光元件是由有机薄膜本身发光的一种自发光型元件，不需要提供常规液晶显示器所使用的背景光。因此而具有的极大优点是很容易将发光元件制作成极其轻薄。另外，在高分辨率影像显示器中采用了一种没有任何交扰的被称为有源矩阵驱动的方法，为每一个象素点阵上提供一个薄膜晶体管(TFT)，并且能控制发光元件独立发光。作为彩色显示方法，已知有这样一种方法，发光层的材料或是添加剂有所不同，并且排列成各个象素按不同的红、绿、蓝色发光，还有一种方法是采用发白色光的发光元件，并且与彩色滤光器一起使用。然而，如果在各个象素中有发光元件，若要单独形成彩色滤光器和象素矩阵，就需要高精度对准并且精确装配，如果对准精度低，就会出现实际孔径效率降低的问题。当然还要考虑到在TFT衬底的制作步骤中要按照相同的对准精度制作彩色滤光器的彩色层。然而，由于耐热温度大约是200°C，无法承受TFT中大约450°C的处理温度。另外，在形成彩色滤光器的彩色层时使用的彩色材料是一种极其昂贵的材料，TFT步骤和彩色滤光器步骤中的处理总地来说都会影响到制造成本的增加，因而不可取。
技术实现思路
本专利技术能够解决这一问题，本专利技术的目的是提供一种发光器件，它能够实现高分辨率并降低制造成本。为了解决上述问题，本专利技术的配置是一种发光器件，它具有衬底上的TFT，彩色滤光器的彩色层和一个发光元件，在一对电极之间形成具有萤光性质的一个有机化合物层，彩色滤光器的彩色层被形成在由TFT上的无机或有机材料构成的一个绝缘薄膜的平面上，并且通过相应的彩色层使发光元件发出光线。按照本专利技术，要形成由覆盖在衬底上形成的TFT的无机或有机材料构成的一个平坦绝缘薄膜，在绝缘薄膜的平面上提供彩色滤光器的彩色层，在彩色层上提供一个发光元件，其中在一对电极之间形成具有发光性质的有机化合物层。通过有关的彩色层照射发光元件的射线。按照本专利技术，由覆盖在衬底上形成的TFT的无机或有机材料构成一个平坦绝缘薄膜，在绝缘薄膜的平面上提供彩色滤光器的彩色层，在彩色层上提供一个发光元件，其中在一对电极之间形成具有发光性质的有机化合物层，通过穿透绝缘薄膜和彩色层的导线用电路连接TFT和发光元件，并且通过相应的彩色层使发光元件发出光线。按照本专利技术的一个象素部是这样形成的，将发光元件和TFT排列成矩阵形状，发光元件中具有发光性质的有机化合物层处在一对电极之间，使得对应着各个象素形成的彩色滤光器的彩色层接触到发光元件和TFT之间的无机或有机材料构成的平坦绝缘薄膜的平面，相邻彩色层的边界区与栅极信号线或用来向TFT发送信号的数据线有重叠。 按照本专利技术的一个象素部是这样形成的，将发光元件和TFT按矩阵形状排列，发光元件中具有发光性质的有机化合物层处在一个半透明电极和一个不透明电极组成的一对电极之间，使得对应着各个象素形成的彩色滤光器的彩色层接触到发光元件和TFT之间的无机或有机材料构成的平坦绝缘薄膜的平面，相邻彩色层的边界区与栅极信号线或用来向TFT发送信号的数据线有重叠，而半透明电极与彩色层内部的层有重叠。用诸如氧化硅或聚酰亚胺，聚丙烯等无机绝缘薄膜形成一个无机或有机材料构成的平坦绝缘薄膜。可以在这一平坦绝缘薄膜上面形成彩色层，或是可以在二者之间插入一个氮化硅无机绝缘薄膜。在彩色滤光器的彩色层上面形成作为独立电极的每象素一个的半透明电极(阳极)。还可以在这一半透明电极(阳极)和彩色层之间形成氮化硅薄膜等无机绝缘薄膜。在发光元件中可以将这一半透明电极(阳极)作为一个电极，而在上层形成与该半透明电极(阳极)相对的另一电极，构成一个层叠的有机化合物层。将其置入发光元件的构造，从半透明电极(阳极)侧面照射射线。换句话说，可以使光穿过彩色滤光器的彩色层向外射出。相邻彩色层的边界区是处在这样的位置，它与布置在各象素部中的栅极信号线或数据线重叠，可以利用导线构成遮光薄膜，这样能够提高孔径效率。有机化合物层是在其中将位于阳极一侧的空穴注入输送层或位于阴极一侧的电子注入输送层和一个发光层加以适当组合的一种构造。值得注意的是空穴注入输送层或电子注入输送层对来自一个电极的空穴或电子的注入效率和输送特性(迁移性)是极为重要的，另外，发光电子注入输送层还可以具备作为发光层的功能。用来形成各个层的有机化合物可以是公知的短链有机化合物和聚合物分子有机化合物。公知可作为空穴注入输送层的短链有机化合物的例子有a-NPD(4，4’ -bis-[N-(naphtyl)-N-phenyl-amino]biphenyl),它是一种 cupper phthalocyanine (CuPc)芳香族氨基材料，以及 MTDATA (4,4’，4”-tris (N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)triphenylamine),公知可作为发光电子注入输送层的材料有tris-8-quinolinolatoaluminum complex (Alq3)等等。公知可作为聚合物分子有机发光材料的物质有polyaniline, polythiophene 衍生物(PEDOT)等等。作为彩色滤光器的彩色层是在树脂粘合剂中散布一种染料，并且用涂敷方法形成，然后用曝光步骤形成预定的图形。在这种情况下，可以按高对准精度来布置各个彩色层，在无机或有机材料构成的平坦表面上形成每一种颜色滤光器的彩色层。另外，对于用水溶性碱显影剂形成构图的彩色层，如果在平坦绝缘层上形成接触孔之前布置这些碱性成分，染料，模具等等，半导体薄膜就不会受到污染。另外，本专利技术在平坦薄膜和彩色层之间插入一层无机绝缘薄膜例如是氮化硅，这样能防止彩色层中包含的染料成分弥散到TFT—侧。本专利技术还在半透明电极(阳极)和彩色层之间形成一层无机绝缘薄膜例如是氮化硅，这样能防止彩色层中包含的染料成分弥散到发光兀件一侧。另外还可以抛光并平整彩色滤光器的彩色层表面。这样就能提高彩色滤光器的产量并同时提高半透明电极(阳极)表面的平整度，并能够防止发光元件短路。在任何情况下都可以在这一阶段对彩色层执行销孔测试，因为彩色滤光器的彩色 层是形成在平坦层的上面，如果不能达到预定的标准，就剥离这一彩色层重来。剥离方法可以是用溶剂清洗，或是采用机械抛光和切除。在任何情况下，由于平坦的薄膜还在，重新加工不会损伤TFT。附图简介图I的剖面图表示本专利技术装有彩色滤光器彩色层的一种发光器件的构造；图2的剖面图表示本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：衬底上的绝缘薄膜；所述绝缘薄膜上的彩色滤光器，所述彩色滤光器包括至少第一、第二和第三彩色层，其中所述第一彩色层位于所述第二和第三彩色层之间；所述第一彩色层上的第一电极；覆盖所述第一电极的端部的阻挡层；发光元件，包括发光层，所述发光层包括所述第一电极上的有机化合物；所述发光元件上的第二电极，其中形成相互相邻的彩色层的边界区，及其中所述边界区与所述阻挡层重叠。

【技术特征摘要】
2002.02.13 JP 34919/20021.一种发光器件，包括 衬底上的绝缘薄膜； 所述绝缘薄膜上的彩色滤光器，所述彩色滤光器包括至少第一、第二和第三彩色层，其中所述第一彩色层位于所述第二和第三彩色层之间； 所述第一彩色层上的第一电极； 覆盖所述第一电极的端部的阻挡层； 发光元件，包括发光层，所述发光层包括所述第一电极上的有机化合物； 所述发光元件上的第二电极， 其中形成相互相邻的彩色层的边界区，及 其中所述边界区与所述阻挡层重叠。2.—种发光器件，包括 以矩阵形状设在象素部中的发光元件，所述发光元件包括 具有半透明特性的第一电极； 覆盖所述第一电极的端部的阻挡层； 在所述第一电极上的包括有机化合物的发光层； 在所述发光层上的具有不透明特性的第二电极； 相应于各象素形成的彩色滤光器，所述彩色滤光器包括至少第一、第二和第三彩色层， 其中所述第一彩色层位于所述第二和第三彩色层之间， 其中所述第一彩色层与绝缘薄膜相接触， 其中所述第一彩色层位于所述发光元件和所述绝缘薄膜之间， 其中形成相互相邻的彩色层的边界区， 其中所述边界区与信号线重叠，及 其中所述边界区与所述阻挡层重叠。3.根据权利要求I或2所述的发光器件，其中设置在所述第一电极上的所述发光层的第一部分比设置在所述阻挡层上的发光层的第二部分要厚。4.一种发光器件，包括 衬底上的绝缘薄膜； 所述绝缘薄膜上的彩色滤光器，所述彩色滤光器包括至少第一、第二和第三彩色层，其中所述第一彩色层位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，
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：