發(fā)光元件及發(fā)光裝置制造方法及圖紙

使用于顯示裝置、照明裝置的發(fā)光元件，由于通常形成于平坦的襯底上，因此在將裝置大型化時(shí)也必須使制造裝置大型化。并且即便一個(gè)發(fā)光元件有缺陷，裝置整體都出故障，具有難以提高成品率的問題。本發(fā)明專利技術(shù)為了解決上述問題，將發(fā)光元件作為線狀的元件形成，將該線狀元件組合，形成平面狀的發(fā)光裝置。由此，可以僅選擇合格的線狀發(fā)光元件制作發(fā)光裝置，可期待裝置的大型化、成品率的提高。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及顯示裝置、照明裝置中使用的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)在，具有所謂的薄、平特征的液晶顯示器、等離子顯示器等各種顯示裝置作為代替電子束管的顯示裝置廣泛普及。近年來，使用了被期待為下一代顯 示器主體的有機(jī)EL的顯示器的研究取得進(jìn)展。由于有機(jī)EL利用場(chǎng)致發(fā)光將電 轉(zhuǎn)變?yōu)楣狻⒁虼藥缀醪划a(chǎn)生熱、耗電少。而且，與液晶顯示器不同，具有不論 何種視野角都能顯示鮮明圖像的特征。圖9 (a)和(b)為在剛性襯底上形成吋，由使用了以往有機(jī)EL的發(fā)光區(qū) 域和驅(qū)動(dòng)用的SIT構(gòu)成的發(fā)光元件的剖面圖，以及與此相對(duì)的電路圖。在玻璃 襯底100上，依次層壓源極區(qū)域IOI、通道區(qū)域102、發(fā)光區(qū)域104、漏極區(qū)域 105。源極區(qū)域101使用ITO等透明電極材料。發(fā)光區(qū)域104的材料使用了 ZnS、 SrS等無機(jī)材料，Alq3、 NPB等低分子系的有機(jī)EL， PPV、聚(3-垸基噻吩)等 高分子系的有機(jī)EL。驅(qū)動(dòng)用的SIT由半導(dǎo)體區(qū)域102、柵極103以及漏極區(qū)域 105構(gòu)成，上述半導(dǎo)體區(qū)域102由源極區(qū)域101、 P型導(dǎo)電性聚合體構(gòu)成；在半 導(dǎo)體區(qū)域102內(nèi)使源極區(qū)域101與發(fā)光區(qū)域104平行、形成梳齒狀的N型導(dǎo)電 性聚合體，構(gòu)成了柵極103。例如，將電極區(qū)域101作為接地電位，在漏極區(qū)域 105上施加負(fù)的偏壓，在柵極103上施加正的控制電壓。從源極區(qū)域101被注入的空穴與從漏極區(qū)域105被注入的電子在發(fā)光區(qū)域104內(nèi)復(fù)合，由此發(fā)光區(qū)域104發(fā)光。發(fā)光強(qiáng)度通過施加于柵極103的控制電壓控制。圖10為在撓性襯底上形成時(shí)，使用了以往有機(jī)EL的發(fā)光區(qū)域和驅(qū)動(dòng)用的 SIT構(gòu)成的發(fā)光元件的剖面圖。在塑料襯底106上，依次層壓電極區(qū)域107、半 導(dǎo)體區(qū)域108、發(fā)光區(qū)域110、漏極區(qū)域111。在半導(dǎo)體區(qū)域108內(nèi)形成梳齒狀 的柵極109。如圖10所示的以往發(fā)光元件，與如圖9所示的以往發(fā)光元件同樣， 從電極區(qū)域107被注入的空穴與從漏極區(qū)域111被注入的電子在發(fā)光區(qū)域110 內(nèi)再結(jié)合，由此發(fā)光區(qū)域110發(fā)光。發(fā)光層110的發(fā)光強(qiáng)度受施加于柵極109 的控制電壓控制。另外，為了顯示圖像、控制照明，將發(fā)光元件排成陣列狀實(shí)施驅(qū)動(dòng)控制的 方法，現(xiàn)在己知的有將驅(qū)動(dòng)電路設(shè)在外部的被動(dòng)陣列方式，以及各發(fā)光元件帶 有驅(qū)動(dòng)元件的主動(dòng)陣列方式。主動(dòng)陣列方式與被動(dòng)陣列方式相比，發(fā)光元件的 構(gòu)造變得復(fù)雜，但可以低電壓驅(qū)動(dòng)、耗電低、發(fā)光元件的壽命延長(zhǎng)。具有不需 外部驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)。圖20為以往SIT作為驅(qū)動(dòng)元件的有機(jī)EL發(fā)光元件的剖面圖。如圖20所示 的以往發(fā)光元件，通過在玻璃襯底1201上依次層壓漏極1202、半導(dǎo)體層1204、 柵極1203、發(fā)光層1205、源極1206進(jìn)而形成。相對(duì)于漏極1202、在源極1206 上施加負(fù)的偏壓，則從源極1206注入了電子、從漏極1202注入了空穴，被注 入的電子與空穴在發(fā)光層1205中復(fù)合，發(fā)光層1205發(fā)光。發(fā)光的強(qiáng)度受控于 空穴的注入量，而空穴注入量由在柵極1203上所施加的正的控制電壓控制。圖21為帶有以往MOS構(gòu)造的控制部的有機(jī)EL發(fā)光元件的剖面圖。在發(fā) 光層1220的上部配置陰極1219，在下部配置陽極1218，在側(cè)部插入柵極絕緣 膜1216、 1217，再配置柵極1214、 1215。相對(duì)于陽極218，在陰極219上施加 負(fù)的偏壓，則從陽極218注入空穴、從陰極1219注入電子，被注入的電子與空 穴在發(fā)光層1220中復(fù)合，發(fā)光層1220發(fā)光。在柵極1214上施加負(fù)的控制電壓、 柵極1215上施加正的控制電壓，則由發(fā)光層1220注入的電子的一部分被柵極絕緣膜1217捕獲、注入的空穴的一部分被柵極絕緣膜1216捕獲，因此在發(fā)光 層1220中復(fù)合的空穴和電子的數(shù)量減少，可以控制發(fā)光強(qiáng)度。如圖20所示的將SIT作為驅(qū)動(dòng)元件的以往發(fā)光元件，由于通過導(dǎo)電性有機(jī) 膜的印刷、蒸鍍等形成梳子型柵極1203，因此不能使得柵極1203的間隔L3充 分變小，被注入的空穴的控制性低，因此為了驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件需要施加比較高的 電壓。另一方面，如圖21所示的帶有MOS構(gòu)造的控制部的以往發(fā)光元件，為陰 極1219和陽極1218間隔的通道長(zhǎng)度決定于發(fā)光層的膜厚T2，因此即便不使用 微細(xì)工序也能夠使通道長(zhǎng)度達(dá)到以下、以低電壓使發(fā)光元件發(fā)光。但是， 需要在發(fā)光層的側(cè)壁上形成絕緣膜、在兩側(cè)面形成的柵極上施加正和負(fù)的控制 電壓，制造工序復(fù)雜，控制方法也變得復(fù)雜，成為缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題以往的發(fā)光元件，是在玻璃襯底等剛性平面狀的襯底、或者塑料襯底等撓 性平面狀的襯底上形成的。因此，使用剛性襯底時(shí)，由于形狀沒有柔軟性、襯 底重，因此應(yīng)用被限制，成為問題。另外，即便在塑料襯底等撓性襯底上形成 時(shí)，由于多個(gè)發(fā)光元件在平面上連續(xù)形成，因此如果至少一個(gè)的發(fā)光元件有故 障，不能僅將故障部分換為合格品，則應(yīng)用裝置全體發(fā)生故障。因此，為了沒 有缺陷地制造整個(gè)發(fā)光元件，需要及其嚴(yán)密的進(jìn)行提高工序潔凈度等工序管理， 隨著制造的發(fā)光裝置的大型化，提高成品率的難度加速增加，成為問題。本專利技術(shù)的目的在于不使用微細(xì)加工、以簡(jiǎn)單工序?qū)崿F(xiàn)具有帶有0.5toi以下 通道長(zhǎng)度的驅(qū)動(dòng)用有機(jī)薄膜晶體管的發(fā)光元件，使發(fā)光元件的低電壓驅(qū)動(dòng)成為 可能。解決課題的方法
本專利技術(shù)涉及的發(fā)光元件的特征在于，其為發(fā)光區(qū)域及發(fā)光控制區(qū)域在長(zhǎng)度方向上連續(xù)、或間斷地形成的線狀發(fā)光元件。在襯底上依次層壓柵極層和柵極絕緣層，在柵極絕緣層上配置第一電極， 然后在柵極絕緣層和第一電極上配置發(fā)光膜，在發(fā)光膜上配置了第二電極的發(fā) 光元件的構(gòu)造中，將第二電極配置在第一電極的斜上方，或者在寬度方向上離 開第一電極進(jìn)行配置。專利技術(shù)效果l.將發(fā)光區(qū)域和發(fā)光控制區(qū)域組合，形成有柔軟性的線狀發(fā)光元件。將形成 的線狀發(fā)光元件織成或編成布狀，由此能夠制作平面狀的發(fā)光裝置。因此，得 到下述l) 6)所述的效果。1) 由于能夠?qū)l(fā)光區(qū)域和發(fā)光控制區(qū)域編入到一根線狀體中，因此具有不 需外部驅(qū)動(dòng)電路、低電壓驅(qū)動(dòng)成為可能等的效果。2) 由于通過織或編線狀發(fā)光元件、進(jìn)而制成的平面狀發(fā)光裝置具有柔軟性、 輕，因此具有薄型電視、電腦的畫面，手機(jī)的顯示器，電子紙等多樣用途。具 有即便作為復(fù)雜形狀的墻壁照明進(jìn)行使用，也沒有影子的特點(diǎn)。3) 由于組合線狀的發(fā)光元件能夠制作平面狀的發(fā)光裝置，因此能夠不依賴于制造設(shè)備的規(guī)模，制造大型顯示器或者照明。例如，能夠制造半圓形建筑物 的照明、或者顯示器。4) 能夠檢查線狀的發(fā)光元件、僅使用選擇過的合格品制造平面狀的顯示裝 置或者照明裝置。或者，能夠制造了平面狀的發(fā)光裝置之后再進(jìn)行檢查，將不 合格的線狀發(fā)光元件換掉，因此在將發(fā)光裝置大型化時(shí)，即便不特別進(jìn)行嚴(yán)密 的工序管理，也能夠提高發(fā)光裝置的成品率。這種效果特別對(duì)各發(fā)光區(qū)域中帶 有發(fā)光控制區(qū)域的主動(dòng)陣列型發(fā)光裝置有益。5) 在一根線狀發(fā)光元件中，配置紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)光層，或者紅色、 綠色、藍(lán)色的光濾光片，通過獨(dú)立控制分別與發(fā)光層或過濾光片相對(duì)應(yīng)的控制 元件，能夠用一根線狀發(fā)光元件進(jìn)行全彩色顯示。因此，分辨率高的彩色顯示 成為可能。6)作為線狀發(fā)光元件的電子注入層或者電子傳輸層，通過使用堿金屬內(nèi)包 富勒烯或者摻雜有堿金屬內(nèi)包富勒烯的有機(jī)材料，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)光元件，其由襯底、在上述襯底上配置的柵極層、在上述柵極層上配置的柵極絕緣層、在上述柵極絕緣層上配置的第一電極、上述柵極絕緣層和在上述第一電極上配置的發(fā)光膜、以及在上述發(fā)光膜上配置的第二電極構(gòu)成的發(fā)光元件；其特征在于，在上述第一電極的斜上方配置上述第二電極，或者在寬度方向上離開上述第一電極進(jìn)行配置。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：笠間泰彥，表研次，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：理想星株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]