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CN1703938A - 发光装置、其制造方法、电光学装置和电子仪器 - Google Patents

发光装置、其制造方法、电光学装置和电子仪器 Download PDF

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CN1703938A CNA028111176A CN02811117A CN1703938A CN 1703938 A CN1703938 A CN 1703938A CN A028111176 A CNA028111176 A CN A028111176A CN 02811117 A CN02811117 A CN 02811117A CN 1703938 A CN1703938 A CN 1703938A
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Abstract

有效制造有机EL显示体。将形成由薄膜晶体管11构成的驱动电路的驱动电路基板(100)和层压透明电极层31、由绝缘物质构成的提岸层32、空穴注入层33、有机EL层34和阴极层36的发光基板(300)贴合，制造发光装置(1000)。

Description

发光装置、其制造方法、电光学装置和电子仪器
技术领域
本发明提供在适用于电致发光(Electroluminescence，下面称为“EL”)显示器等的发光装置的构造和其制造方法中光利用率极为良好的发光装置。
背景技术
目前，通过采用有机EL的显示体，特别是薄膜晶体管(TFT)构成的电路驱动有机EL层的显示体是已知的。例如，下田氏等论文(T.Shimoda，H.Ohshima，S.Miyashita，M.Kimura，T.Ozawa，I.Yudasaka，S.Kanbe，H.Kobayashi，R.H.Friend，J.H.Burroughes and C.R.Towns：Proc.18thInt.Display Research Conf.，Asia Dispaly98，(1998)p.217)中公开了在每个象素上形成在玻璃基板上利用低温聚硅(poly-Si)薄膜晶体管(TFT)的驱动电路，进一步依次经过配线形成工序、透明电极形成工序、提岸(bank)层形成工序、空穴注入层形成工序、有机EL层形成工序、阴极形成工序等，形成有机EL显示体。
在图16和图17中表示通过上述现有技术制造的显示体的构成。图17是通过已知技术制造的有机EL显示体的平面图，图16是图17中表示的平面图上B-B截断面(弯曲截面)上的截面图。如图16所示，在玻璃基板1上，依次层压薄膜晶体管2、配线层3、透明电极4、提岸层5、空穴注入层6、有机EL层7和阴极8。
这里，阴极8由不透光的金属制成，因此，来自有机EL层7的光从形成驱动电路的玻璃基板1侧向外透出。即，相对于有机EL层7的驱动电路侧的面形成显示面。在这种显示体中，由于驱动电路形成区域不透光，因此，数值孔径降低。即，如图17所示，无法避开薄膜晶体管2其配线(电容器2、配线3和9)形成的区域形成有机EL层。在要求图像区域内内置存储等各种电路并提高显示体的性能和附加值的情况下，或者在要实现高精细的显示体的情况下，由于不透光电路部分的面积相对增大，因此，存在其数值孔径明显降低的问题。
要解决这个问题，必须形成在射出光一侧不存在驱动电路等的构造，即，形成阴极使用透明电极材料或者阴极在驱动电路侧的构造。
但是，阴极使用透明材料是困难的。这是因为有电极材料必须选择相对于有机EL层使用的有机EL材料功函数接近的限制。例如，阳极使用的电极材料必须选择相对于有机EL材料的HOMO水平功函数接近的，阴极使用的电极材料相对于有机EL材料的LUMO水平功函数接近。但是，对于用于阴极的、与有机EL材料的LUMO水平接近的透明电极材料，目前没有合适的。还考虑将阴极膜厚变得极薄，但是薄的电极层在耐久性和电流容量方面存在缺点，在可靠性上不优选。
另一方面，在将阴极设置在驱动电路侧的构造时，到目前为止，都需要在形成阴极之后形成有机EL层，在其上形成空穴注入层。这时，由于需要先于空穴注入层形成有机EL层，因此，有可能在有机EL层上产生膜厚不均匀器和发光光量不均。而且，由于阴极使用的材料是钙等容易氧化的材料，因此，必须形成密闭阴极的构造。由此可见，使来自有机EL层的光从相对于驱动电路的相反侧射出是困难的。
发明概要
本发明基于上述要求，目的在于提供相对于EL层在驱动电路侧具备阴极层的发光装置。
本发明的发光装置具备在具有透光性的阳极层和阴极层之间夹持包括EL层的发光层构成的发光基板，和形成于驱动发光层的驱动电路的驱动电路基板，其中驱动电路的输出与阴极层电连接，在发光基板和驱动电路基板之间，设置防止阴极层氧化的机构。
根据上述构成，由于阴极层与驱动电路电连接，因此，阴极层相对于EL层存在于驱动电路侧，而且，由于在阴极层上设置了防止氧化的机构，因此可以防止阴极损伤。这样，由于阳极层具有透光性，从发光层射出的光通过阳极层射出。发光效率对位于阴极层下层的驱动电路的规模和配置没有影响，因此，能够提高发光装置的数值孔径。
在本发明中，所谓“透光性”是包括光基本100％透过的透明状态之外，还包括即使光一定程度的衰减也满足实用目的程度的透光状态。
而且，“EL(电致发光)层”一般是指，其发光性物质不用说是有机或者无机(Zn:S等)，利用通过施加电界从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子再结合时通过再结合能发光的电致发光现像，形成发光的发光材料的层。作为“发光层”的层构造，具备由发光性物质形成的EL层之外，空穴注入(输送)层和电子注入(输送)层的任意一个或者二者。具体的，作为层构造，除了阴极/发光层/阳极之外，可以使用阴极/发光层/空穴注入层/阳极、阴极/电子注入层/发光层/阳极或者阴极/电子注入层/发光层/空穴注入层/阳极等层构造。特别是，如果阳极使用透明电极材料，优选具备空穴注入层。
所谓“驱动电路”是指能够供给驱动具备电流驱动型EL层的发光基板的电流来构成的电路，例如，含有薄膜晶体管来构成。在发光装置是活性阵列型等电光学装置时，是指与各象素有关的电路元件的集合体。
“发光装置”只要具有发光的功能就足够了，不一定要求象素显示功能。例如，有包括照明装置和公告装置等的概念。
在本发明中，发光层从与基板平面大致垂直的方向看，与驱动电路的一部分或者全部重叠。根据本发明的构成，由于从发光层出来的光从阳极层侧射出，因此，从发光层看，在阴极层的下层侧重复，即使存在驱动电路，也不遮挡射出的光。由于发光效率对驱动电路的规模和配置不产生影响，因此，可以提高发光装置的数值孔径。
例如，防止阴极层氧化的机构是将密封阴极层的粘结剂填充在发光基板和上述驱动电路基板之间来构成的。通过填充粘结剂，可以阻断造成阴极层氧化的氧。而且，粘结剂的粘结力可以将发光基板和驱动电路基板更加坚固地贴合。如果使用粘结剂，由于绝缘性能也高，因此，对电特性没有不利影响。
这里，防止阴极层氧化的机构是将防止阴极层氧化的惰性气体充入发光基板和上述驱动电路基板之间构成的。如果填充惰性气体，就可以防止造成阴极层氧化的氧对阴极层产生作用。由于必须充入惰性气体来阻断空气，因此，优选在发光装置的基板端面等上设置密封惰性气体的构造。
例如，发光层具备至少在阳极层侧形成的空穴注入层和在上述空穴注入层上形成的上述EL层。在使用空穴注入层时，操作时可以更有效地将来自阳极层的空穴供给到EL层侧，提高发光效率。在制造工序，在从阳极层侧层压时，由于在形成空穴注入层之后形成EL层，因此由于空穴注入层的存在可以平坦地并且以均匀器的厚度形成EL层。这与发光量的均匀器化和防止电流集中在一部分上造成耐久性的降低有关。
例如，阴极层覆盖发光层，并且，具备防止在基板端露出端部的露出防止构造。如果具备这样的构成，除了可以有效地在EL层注入电子，还能够防止阴极层与空气等接触而被氧化。
所谓“露出防止构造”是指防止阴极层与氧直接接触的构造，例如，是指对阴极层进行图案形成，形成在连接后用粘结剂或惰性气体包围露出部分的构成。而且还包括在阴极层上进一步层压其他层来防止氧化的构造。
在此例如，驱动电路基板具备供给输出并与阴极层连接的电极。如果具备电极，容易与阴极层连接，而且，能够推测形成这样阴极的驱动电路基板适用于该发明。
例如，电极和阴极层通过导电性材料电连接。导电性材料降低电极和阴极层的接触阻抗，而且，可以防止发生不必要的电连接等预期的短路等。
“导电性材料”是指提高导电性并用于电极间连接的材料，例如，可以利用异向性导电性糊和异向性导电性膜。
本发明是具备上述发光装置的电光学装置，也是电子仪器。
“电光学装置”是指具备向上述发光装置供给电源等的设备，并形成能够独立起到发光作用的构成的装置，能形成电子仪器的部件，例如照明板、显示体等元件。“电子仪器”通常是指具备上述发光装置并可形成处理的对象的装置，其构成没有限定，例如称为个人电脑、数字像机、液晶电视、取景器型或者监视器直视型磁带录像机、汽车驾驶导向装置、寻呼机、电子笔记本、台式电子计算机、文字处理机、工作台、电视电话、POS终端、带触摸屏的装置、便携电话、head mount显示器、后型或者前型投影机，以及带有显示功能的传真机等。
本发明的发光装置的制造方法具有，形成在具有透光性的阳极层和阴极层之间夹持含有EL层的发光层构成的发光基板的工序，形成具备用于驱动发光层的驱动电路的驱动电路基板的工序，与发光基板中的阴极层电连接驱动电路基板的驱动电路的输出的工序，和密封发光基板和驱动电路基板之间以可以防止阴极层的氧化的工序。
采用上述工序，由于阴极层与驱动电路电连接，因此可以制造阴极层相对于EL层存在于驱动电路侧的发光装置。而且，在阴极层设置防止氧化的机构，因此，可以防止阴极的损伤。这样，由于阳极层具备透光性，从发光层射出的光通过阳极层射出。由于发光效率对在阴极层下层的驱动电路的规模和配置没有影响，因此，可以提高发光装置的数值孔径。
例如，在形成驱动电路基板的工序中，在连接发光基板和驱动电路基板时，从与基板平面大致垂直的方向看，驱动电路基板上的驱动电路的一部分或者全部在与发光基板上的发光层重叠的位置形成。根据本发明，由于来自发光层的光从阳极层侧射出，因此，即使从发光层看，即使在阴极层的下层侧重复存在驱动电路，也不遮挡射出的光。因此，不考虑发光效率的降低，根据情况，可以随意设置驱动电路或者设计电路构成。
例如，在密封工序，在发光基板和驱动电路基板之间填充密封阴极层的粘结剂。通过填充粘结剂，可以阻挡造成阴极层氧化的氧。而且，由于粘结剂的粘结力，可以将发光基板和驱动电路基板更坚固地贴合。采用粘结剂，由于绝缘性也高，因此对电特性没有不利影响。
例如，在密封工序，在发光基板和驱动电路基板之间放入防止阴极层氧化的惰性气体。如果填充惰性气体，可以防止造成阴极层氧化的氧对阴极层发生作用。由于必须放入惰性气体阻挡空气，因此，优选将发光装置的基板端面等设计成密封惰性气体的构造。
例如，在形成发光基板的工序中，作为发光层，至少具备在阳极层侧形成空穴注入层的工序，和在空穴注入层上形成EL层的工序。根据该工序，由于在形成空穴注入层之后形成EL层，因此，由于空穴注入层的存在，能够形成平坦并且厚度均匀器的EL层。这与发光量的均匀器化和防止在一部分上集中电流造成耐久性的降低有关。而且，由于使用空穴注入层，可以在操作时提高向EL层侧更有效供给来自阳极层的空穴的发光效率。
例如，在形成发光基板的工序中，使阴极层形成覆盖EL层并且防止端部露出基板端的露出防止形状。如果形成这样的形状，除了可以有效地将电子注入到EL层之外，还可以防止阴极层与空气等接触发生氧化。
例如，在形成驱动电路基板的工序中，从驱动电路供给输出，形成与阴极层连接的电极。如果形成电极，容易与阴极层连接，而且可以推测形成上述电极的驱动电路基板使用该制造方法。
在连接发光基板和驱动电路基板的工序中，将电极和阴极层采用导电性材料电连接。采用导电性材料，降低了电极和阴极层的接触电阻，可以防止发生不必要的电连接等预期的短路等。
本发明的发光装置(有机EL显示体)是在显示部分使用有机EL元件的显示体，分别准备上述有机EL元件的驱动电路制成的驱动电路基板和上述有机EL元件制成的EL基板，将它们贴合构成。
由此，与驱动电路相对的EL元件侧面形成显示面，在图像区域内内置以存储为主的各种电路，提高显示体的性能和附加值，实现高精细的显示体。
在上述发光装置中，在上述驱动电路基板和EL基板贴合侧的薄膜上，分别形成连接用电极，可以连接该电极彼此。
在上述发光装置中，上述EL基板的连接用电极可以与EL的阴极或者阳极连接。
在上述发光装置中，作为显示体的表面可以形成上述EL基板侧。
在上述发光装置中，上述EL基板可以包括有透明材料构成的共同的阳极层和在其上与各象素对应形成的整个输送层、发光层、阴极图案。
在上述发光装置中，上述驱动电路基板上的驱动电路可以由在玻璃基板上形成的薄膜晶体管构成。
在上述发光装置中，上述驱动电路基板上的驱动电路可以由柔性基板上形成的薄膜晶体管构成。
在上述发光装置中，上述驱动电路基板可以转印在其他基板上形成的薄膜晶体管构成的驱动电路来形成。
在上述发光装置中，上述驱动电路基板可以每个象素或者每多个象素转印在其他基板上形成的薄膜晶体管构成的驱动电路来形成。
在上述发光装置中，上述驱动电路基板可以将在其他基板上形成的薄膜晶体管构成的驱动电路转印到其他柔性基板上来形成。如果是这样的构成，采用转印技术，每个象素都转印驱动电路，可以不浪费半导体材料来制造显示体。
在上述发光装置中，上述EL基板可以在玻璃基板上形成。
在上述发光装置中，上述EL基板可以在柔性基板上形成。
另外，在上述发光装置中，上述驱动电路基板和EL基板的贴合可以通过在两者之间加入异向性导电性糊或者异向性导电性膜来完成。
在上述发光装置中，上述EL基板在基板表面上在各象素上层压共同的透明电极层，同时，在透明电极层的上面，在与上述各象素对应的位置层压包括有机EL层的发光层和阴极层。
本发明发光装置的制造方法是贴合有机EL元件驱动电路制作的驱动电路基板和上述有机EL元件制造的EL基板。
根据该制造方法，可以制造大型显示体和制造柔性显示体。
在上述发光装置的制造方法中，在贴合上述驱动电路基板和EL基板侧的表面上，分别形成连接用的电极，也可以将这些电极彼此连接。
在上述发光装置的制造方法中，将上述EL基板的连接用电极连接在EL的阴极或者阴极上。
在上述制造方法中，特征在于显示体的表面是上述EL基板侧。
在上述发光装置的制造方法中，上述EL基板包括由透明材料构成的共同阳极层，和在其上与各象素对应形成的整体输送层、发光层、阴极图案。
在上述发光装置的制造方法中，在上述驱动电路基板中，驱动电路可以由在玻璃基板上形成的薄膜晶体管构成。
在上述发光装置的制造方法中，上述驱动电路可以由在柔性基板上形成的薄膜晶体管构成。
在上述发光装置的制造方法中，上述驱动电路基板可以转印由在其他基板上形成的薄膜晶体管构成的驱动电路形成。
在上述发光装置的制造方法中，上述驱动电路基板可以在每个象素或者每多个象素转印由在其他基板上形成的薄膜晶体管构成的驱动电路来形成。
上述驱动电路基板可以将由在其他基板上形成的薄膜晶体管构成的驱动电路转印在柔性基板上形成。
上述EL基板可以在玻璃基板上形成。
上述EL基板也可以在柔性基板上形成。
可以通过在两者之间夹持异向性导电性糊或者异向性导电性膜来进行上述驱动电路基板和EL基板的贴合。所谓异向性导电性糊和异向性导电性膜是已经公知的，是可作为粘结剂使用的糊状物和膜，在作为粘结剂薄薄地插入两个部件之间时，在膜厚方向上具有低电阻，而在沿着膜面的方向具有高电阻。
上述EL基板在基板表面上在各象素上层压共同的透明电极层，同时在该透明电极层的上面，在与上述各象素对应的位置上层压包括有机EL层的发光层和阴极层。
附图的简单说明
图1是一例本发明发光装置的第1实施方案的发光装置的截面图(图2中的A-A截面图)
图2是第1实施方案的发光装置的平面图。
图3是贴合工序前的驱动电路基板的截面图。
图4是贴合工序前的发光基板的截面图。
图5是贴合工序后的发光装置的截面图。
图6是本发明第1实施方案的电光学装置的电路图。
图7是表示第1实施方案的发光装置的制造方法的制造工序图。
图8是表示一例本发明发光装置的第2实施方案的发光装置中的贴合工序前的发光基板的截面图。
图9是第2实施方案的发光装置中贴合工序前的驱动电路基板的截面图。
图10是贴合工序后的发光装置的截面图。
图11是一例本发明发光装置的第3实施方案的发光装置中的贴合工序前的发光基板的截面图。
图12是在第3实施方案发光装置中的驱动电路基板上转印之前由薄膜晶体管构成的驱动电路的截面图。
图13是表示一例本发明电子仪器的个人电脑构成的斜视图。
图14是表示一例本发明电子仪器的便携电话构成的斜视图。
图15是表示一例本发明电子仪器的数字照相机的背面侧构成的斜视图。
图16是表示现有有机EL显示体构成的截面图。
图17是表示现有有机EL显示体构成的平面图。
实施发明的方案
下面参照附图对本发明的实施方案进行说明。
(第1实施方案)
<发光装置的构造>
在图1中，表示本发明第1实施方案的发光装置1000的截面图。图2中表示该第1实施方案发光装置1000的平面图。图1是图2平面图中A-A截断面中的截面图。
第1实施方案的发光装置1000是图象显示所使用的有机EL显示体，具有驱动电路基板100侧的构造和发光(EL)基板300侧的构造。
如图11所示，驱动电路基板100的层构造从下层侧开始具备基板10、半导体薄膜11(源极112、漏极113、通道114)、栅绝缘膜12、栅电极层13、第1保护薄膜14、配线层16、第2保护薄膜17、图像电极层19的各层构成。
另一方面，发光基板300的层构成从上层侧(从图面上开始：制造时形成下层侧)开始层压透明基板30、透明电极层31、用提岸处32隔开的象素形成区域内层压空穴注入层33、有机EL层34和阴极层36构成。通过空穴注入层33和有机EL层34形成发光层35。
更具体地，如图2平面图所示，设置驱动电路和图像区域。在图6中，表示与该装置对应的发光装置1000的电路图。如参照图2和图6判断的那样，该发光装置在供给电源的电源线(supply line)161和供给写入信息的信号线(signal line)163、和供给扫描信号的扫描线(scan line)193和保持容量(storage capacitor)C连接的容量线(capacitor line)192交叉的区域设置各象素区域。
半导体薄膜11是在与驱动用薄膜晶体管(driving TFT)T1有关的薄膜110和开关用薄膜晶体管(switchingTFT)T2有关的薄膜111上形成图案。栅电极层13在与薄膜晶体管T1有关的栅电极131和薄膜晶体管T2有关的栅电极132上形成图案。而且，配线层16在电源线161、漏电极162、信号线163和容量电极164上形成图案。象素电极层19在象素电极191、容量线192和扫描线193上形成图案。
构成驱动用薄膜晶体管T1的半导体薄膜110的源极112通过贯通孔151与电源线161连接。薄膜晶体管T1的漏电极113通过贯通孔152与漏电极162连接。漏电极162通过贯通孔181与象素电极191连接。另一方面，薄膜晶体管T1的栅电极131通过贯通孔154与保持容量C连接，并通过贯通孔155与构成开关用薄膜晶体管T2的半导体薄膜11的源极112连接。保持容量C在其与容量线192之间积累电荷，以确定用于相对于保持在该保持容量C的两端的电压驱动发光层35的电流。进而薄膜晶体管T2的漏极113通过贯通孔153与信号线163连接。薄膜晶体管T2的栅电极132通过贯通孔156与扫描线193连接。
由图1和图6可知，根据上述构成，在驱动电路基板100中，每次扫描计时扫描线193处于打开状态，开关用薄膜晶体管T2导通，供给到信号线163的电压积累在保持电容C。接着，为了使与该电压对应的电流流过驱动用薄膜晶体管T1，该电流从有机EL元件的阳极侧(cathode)即阳极层31流入发光层35即空穴注入层33和有机EL层34，以与该电流量对应的光量发光。也就是说，有机EL元件以与在信号线163中指定的电压对应的光量发光。
特别是在本发明中，从发光层35发出的光通过具有透光性的阳极层31从基板30射出，不射到阴极层36侧。为此，从发光层35看，在阴极层36的背后即使设置不透光的部件，即，即使存在驱动电路，也没有影响。因此，在本实施方案中，如图2的平面图所示，在平面图上，在发光层35上可以一部分或者全部重复地配置薄膜晶体管T1或者T2、保持容量C、配线层161～164、191～193。
<驱动电路的制造方法>
下面，参照图7的制造工序流程图，说明本发光装置的制造方法。如图7所示，该制造方法由形成驱动电路基板100的工序(S10～S17)、形成发光基板300的工序(S20～24)和制造采用两基板的发光装置1000的工序(S30、S31)构成。
该驱动电路基板的形成和发光基板的形成可以在例如不同的工厂分别独立的进行，也可以在同一制造现场按顺序进行(例如形成驱动电路基板，接着形成发光基板。或者反之)。而且，制造发光装置1000的工序可以在与驱动电路基板形成和发光基板形成相同的场所进行，也可以在不同的场所进行。这里，为了方便，从形成驱动电路基板开始顺序说明。
在驱动电路基板100的制造中，可以使用公知的各种制造技术。下面举出一例进行说明。首先，在构成驱动电路基板100的基台的基板10上形成半导体薄膜11(110、111)(S10)。在本发明中，在驱动电路基板侧不需要使用具有透光性的材料，因此，可以根据耐久性、机械强度选择基板材料。例如基板10可以使用金属等导电性物质、硅.碳化物或者氧化铝、氮化铝等陶瓷材料、熔融石英或者玻璃等透明或者不透明绝缘性物质、硅晶片等半导体物质以及将其加工的LSI基板等。
在使用本申请人开发的转印技术(例如特开平10-125931号公报或特开平11-26733号公报)将预先在玻璃基板等上通过其他方法形成的半导体装置转印在柔性基板上面制造驱动电路基板时，基板10成为柔性基板。详细情况在第2实施方案中描述。
作为半导体薄膜11的材料，可以使用硅或锗、硅.锗或者硅.碳化物、锗.碳化物等。半导体薄膜11通过APCVD法或者LPCVD法、PECVD法等CVD法，或者溅射法等或者蒸镀法等PVD法形成。为了提高半导体薄膜11的性能，可以使用激元激光等高输出激光将半导体薄膜多晶化。该半导体薄膜11在各薄膜晶体管形状用上用光刻法等通过光刻法形成图案后，用干式蚀刻等进行蚀刻形成。
接着，形成栅绝缘膜12(S11)。栅绝缘膜12通过ECR等离子体CVD法、平行平板RF放电等离子体CVD等公知的方法沉积SiO2，形成给定的厚度。
接着，形成栅电极层13(131、132)(S12)。首先，在栅绝缘膜12上通过PVD法或者CVD法等沉积构成栅电极的金属薄膜。栅电极的材质应为电阻低，对热工艺稳定的，例如钽、钨、铬等高熔点金属是合适的。而且，通过离子掺杂形成源、漏极时，为了防止氢的沟道效应，该栅电极的膜厚必须为700nm左右。栅电极层13形成后，使用公知的光刻法和蚀刻法，在栅电极131、132的形状上形成图案。
接着，在半导体薄膜11上进行杂质导入，形成源12、漏极113、沟道114各区域(S13)。通过该杂质导入，栅电极131、132形成离子注入的掩模，因此，沟道形成只在栅电极下形成的自整合构造。例如，薄膜晶体管为n型MOS晶体管时，沟道114中掺杂硼镓、铟等p型杂质，源极112和漏极113中导入磷、砷、锑等n型杂质。
接着，形成第1保护薄膜14以覆盖栅电极(S14)。第1保护薄膜14的形成与栅绝缘膜的形成同样进行。
接着，形成配线层16(161～164)(S15)。在此之前，将用于将该配线层16与半导体薄膜11和栅电极13电连接的贯通孔15(151～155)向栅绝缘膜12和第1保护薄膜14开孔。因此，利用PVD法或CVD法等公知的技术，用铝等金属形成配线层16，以各配线的形态形成图案，形成电源线161、漏电极162、信号线163和容量电极164。
接着，在与第1保护薄膜14同样形成第2保护薄膜16之后(S16)，在配线层19(191～193)上打开用于电连接下层的漏电极162和扫描线193的贯通孔18(181、182)。这样，利用PVD和CVD等公知的技术形成第2配线层19，用象素电极191和容量线192、扫描线193的形状形成图案(S27)。各配线层19和象素电极层19是层压具有导电性的金属材料，例如铝锂(Al-Li)至0.1微米～1.0微米的程度而形成。通过以上各工序形成驱动电路基板100。
在图3中，表示这样制造的驱动电路基板100的层构造。图3是图2的平面图中弯曲的截面B-B中截断时的截面图。
<发光基板的制造方法>
接着，参照图7的制造工序流程图说明发光基板300的制造方法。在发光基板300的制造中，可以使用公知的各种制造技术。下面举出一例。
首先，在透明基板30上形成透明电极层31(S20)。在本发明中，为了使来自发光层的光透过该基板30射出，使基板30具有透光性是基本的，另外，还要考虑耐久性、机械强度等选择材料。例如，可以使用熔融石英或者玻璃等透明或者不透明绝缘性物质。透明电极层31是有导电性并且透光性的材料，由各自的操作常数相对于EL层34使用的有机EL材料的HOMO水平接近的、例如ITO、透明导电膜等形成。透明电极层31在各象素配置的发光层35的整个区域共同形成，以形成各象素区域的共同电极。形成方法通过公知的涂覆用溅射法等调整到0.05微米～0.2微米程度的厚度。
接着，在透明电极层31上形成提岸层32。该提岸层具有起到在各象素中分离发光层35和阴极层36的隔开部件的作用。提岸层32的材料由绝缘无机化合物或者绝缘有机化合物构成，可以利用例如氧化硅、氮化硅、无定形硅、聚硅、聚酰胺或者氟化合物等。例如，提岸层32调整其亲和性，以使相对于用于形成空穴注入层33和EL层34等的薄膜材料液的接触角为30度以下。调整提岸层32的厚度，使其比空穴注入层33和EL层34形成后的厚度的合计厚度，并且低于进一步将阴极层36形成后的厚度合计在内的厚度。提岸层32通过公知的溅射法、CVD法、各种涂覆法(旋涂、喷涂、辊涂、压铸模涂覆、浸涂)等成膜后，用光刻法等残留贮存区域并除去该化合物来形成。
接着，形成空穴注入层33(S22)。作为空穴注入层33的材料，使用具有空穴注入功能或者形成电子障壁功能的有机物或者无机物。例如可以使用特开平10-163967号和特开平8-248276号中记载的。
在形成该空穴注入层33或下面工序的EL层34时，可以使用公知的各种方法，但是，优选使用喷墨法。因此，为了在被提岸层32包围的凹部形成这些层，依次填充薄膜材料液，形成薄膜层。这是因为如果使用喷墨方式，可以以任意的量在任意位置填充流动体，可以用家庭用打印机中使用的小型装置填充。例如，从喷墨头将薄膜材料液填充在提岸层32之间的凹部，加热，除去溶剂成分。作为喷墨方式，可以是压电喷墨方式，也可以是通过由热产生的气泡发生造成的喷出的方法，也可以是静电加压方式。在没有通过加热的流体变质方面优选压电喷墨方式。
在空穴注入层33形成后，采用同样的方法形成EL层34(S23)。使用通过通入电流发光的材料。这种材料根据发光的颜色使用例如特开平10-163967号和特开平8-248276号种记载的。具体地，作为红色EL层的材料，使用氰基聚亚苯基乙烯撑前体、2-1，3’，4’-二羟基苯基-3，5，7-三羟基-1-苯基聚锂全氯乙烯酯、PVK中掺杂DCM1的材料。作为绿色的EL层材料，使用聚亚苯基乙烯撑前体、2，3，6，7-四氢-11-氧基-1H，5H，11H-(1)苯基吡喃[6，7，8-ij]-喹嗪-10-羧酸、PVK中掺杂quartamin6的等。作为蓝色的EL层的材料，使用铝羟基喹啉配位体、吡唑啉二聚物、2，3，6，7-四氢-9-甲基-11-氧基-1H，5H，11H-(1)苯基吡喃[6，7，8-ij]-喹嗪、胱酰胺衍生物、PVK中掺杂1，1，4，4-三苯基-1，3-丁二烯的。EL层34层压到可得到足够光量的厚度，例如0.05微米～0.2微米来构成。
根据需要可以采用同样的方法在EL层上形成电子注入层。这是为了将从阴极层注入的电子以更好的效率传输到发光层。作为电子注入层的材料，可以使用例如记载在特开平10-163967号和特开平8-248276号、特开昭59-194393号中记载的。具体地，可以使用硝基取代的芴衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、二苯基奎烷衍生物、硫吡喃二噁烷衍生物、萘北等杂环四羧酸酐、碳化二亚胺、亚芴基甲烷(fluo-renylidene methan)衍生物、蒽醌二甲烷、蒽酮衍生物、氧二唑衍生物、喹噁啉衍生物等。其厚度为充分获得电子输送功能的程度。
接着，形成阴极层36(S24)。在本发明中，由于不必考虑光在阴极层上的透过率，因此，只要相对于发光层使用的有机EL材料的LUMO水平操作常数接近就可以。例如，作为阴极层的材料，可以举出钙、钠、钠-钾合金、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁、铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝混合物、铟、锂/铝混合物、和其他稀土类金属。阴极层的形成采用公知技术溅射法或者蒸镀法等。阴极层形成后，使用光刻法或者蚀刻法分离成每个象素区域。这时，如图1或者图4所示，优选以覆盖提岸层32的边缘的方式来形成。这是因为能够在发光层35上无间隙地接触。
在图4中表示这样形成的发光基板300的层构造。在图4中，图2平面图中的弯曲截面B-B中截断时的截面图。如图4所示，在透明基板30的整个表面上，形成透明电极层31的膜，在该透明电极层31的上面，在被绝缘物质构成的提岸层32彼此分离的象素形成区域中从透明电极层31开始，层压空穴注入层33、EL层34和阴极层36，由空穴注入层33和有机EL层34构成发光层35。
<连接工序：S30>
下面将图3表示的驱动电路基板100和图4所示的发光基板300朝向形成象素电极191一侧和形成阴极层36一侧同时贴合。为了使象素电极191和阴极层36电连接，进行驱动电路基板100和发光基板300的位置调整。这时，为了确保驱动电路基板100中的象素电极191和发光基板300中的阴极层36之间的导电性，优选使用各向异性导电性糊或者各向异性导电性膜。通过使用这样的导电性材料，可以避免预期的短路等。根据本实施方案，由于象素电极191和阴极层36各自相对突出，因此，只要正确进行位置调整，就可以压制两电极确保导电。
图5中表示如上所述贴合驱动电路基板100和发光基板300的状态的发光装置1000整体的截面图。图5是图2平面图中弯曲截面B-B中截断时的截面图。
<密封工序：S31>
下面根据需要在电连接的驱动电路基板100和发光基板300之间填充没有导电性并且对阴极材料不活泼的填充材料20并密封在基板之间。
作为上述材料20，例如，各种粘结剂是合适的。作为粘结剂，可以举出反应性固化型粘结剂、热固化型粘结剂、厌氧固化型粘结剂等各种固化型粘结剂。作为上述粘结剂的组成，例如可以使用环氧乙烷类、丙烯酸酯类、硅酮类等。粘结剂例如可以通过涂覆法来形成。由于光不透过阴极层和驱动电路基板，因此优选用光以外的能量固化的粘结剂。例如，在驱动电路基板100的象素电极191之外的区域涂覆适量的粘结剂，确保象素电极191和发光基板300的阴极层36的电连接，同时接合整个发光基板300，然后，通过与固化型粘结剂的特性有关的固化方法，固化上述固化型粘结剂。
通过填充粘结剂，可以阻断造成阴极层氧化的氧。而且，由于粘结剂的粘接力，能够更坚固地贴合发光基板和驱动电路基板。如果使用粘结剂，绝缘性能高，因此，对电特性没有不利影响。
另外，可以不使用粘结剂，在驱动电路基板100和发光基板300之间填充惰性气体并密封。作为惰性气体，例如可以使用氦、氩等。但是，由于氧对阴极层不发生作用为好，因此，可以提高驱动电路基板和发光基板之间的真空度。在使用气体或者真空的情况下，为了提高两基板之间的气密性，必须形成密封基板端部的构造。如果填充惰性气体或者形成真空，可以防止造成阴极层氧化的氧对阴极层发生作用。
如图5所示，在通过上述制造工序制造的发光装置1000中，如果操作驱动电路使电流从阴极层36流入发光层35，发光层35能以与电流量相应的光量发光。这时，阴极层36中没有透光性，但阳极层形成透明电极层31，因此，从发光层35发出的光通过透明电极层31和基板30照射到外部。
 <实施方案的优点>
如此，根据第1实施方案，由于在其他工序制造驱动电路基板100和发光基板300，提高有效利用率。根据情况，由于可以进行在其他工厂或者不同的企业分别制造驱动电路基板100和发光基板300，并最终将二者贴合的制造方法，因此，在降低制造成本方面极为有利。
另外，根据第1实施方案，从发光层35发出的光通过透明电极层31和基板30照射到外部。也就是说，基板30整个作为显示面，发光层35的基板30侧上作入了遮光的配线等，因此，能够极大地提高作为发光装置的数值孔径。
另一方面，对于驱动电路基板100侧的构造，为了不影响数值孔径，可以在整个象素区域配置电路。因此，在象素区域内内置以存储为主的各种电路，可以提高显示体的性能和附加值。由于有机EL是电流驱动元件，因此，伴随着显示体尺寸或者精细度的增大，驱动电路也增大。这时，必须扩大配线宽度，对于这个问题，为了能够自由地确保配线区域，可相应进行。而且，不需要驱动电路基板的构成材料是透明的。
而且，发光装置1000的各象素的间距根据作入发光基板30中的发光层35之间的间距来确定，确定驱动电路基板100和EL基板30贴合时的位置的精度要对象素接近没有什么影响。因此，即使采用本实施方案这样的贴合的制造方法，发光装置1000的象素间距的精度也不会降低。
这样，根据本实施方案的制造方法，可以极为有效地制造发光装置。
(第2实施方案)
下面根据附图对本发明第2实施方案进行说明。图8到图10是表示本发明第2实施方案的图。图8表示贴合前驱动电路基板600的截面图，图9表示贴合前发光(EL)基板700的截面图，图10是通过将二者贴合制造的有机EL显示体即发光装置800的截面图。
在本实施方案的发光装置800中，对于具体的各层构成(材料)，由于与上述第1实施方案类似，因此，主要说明不同之处。
如图8所示，在驱动电路基板600中，在由合成树脂等绝缘物质构成的基材60的表面上，对应于后面制造的发光装置800的象素位置，形成扫描线和信号线等配线61。进而配线61的表面用保护薄膜62覆盖。在该保护波62上打开用于露出配线61的一部分的贯通孔63，以通过该贯通孔63与配线61的一部分导通的方式形成配线64和象素电极65。特别是在本实施方案中，具有基材60由合成树脂等构成的特征。
对于保护薄膜62的制膜方法、贯通孔63的开口方法、配线61、64、象素电极65的图案形成方法等，可认为与上述第1实施方案同样。即，可以使用公知的制膜方法和光刻工序。
进而由薄膜晶体管等构成的驱动电路66配置在每个象素或者每多个象素上，并且配线64和象素电极65连接。因此，驱动电路与驱动电路基板600的扫描线和信号线等61和象素电极65连接。
对于上述各层的材料和制造方法，由于认为与上述第1实施方案相同(图7：S10～S17)，省略说明。
另一方面，如图9所示，在发光基板700中，在由合成树脂等构成的基材70的整个表面上，形成透明电极层71的膜。进而在该透明电极层71的上面，在被由绝缘物质构成的提岸层72相互分离的象素形成区域上从透明电极层71侧开始，层压空穴注入层73、有机EL层74和阴极层76。发光层75由空穴注入层73和有机EL层74构成。特别是在本实施方案中，具有基材70由合成树脂构成的这一点上也有特征。
形成其他透明电极层71、空穴注入层73、有EL层74、阴极层76的材料和制造方法，认为与上述第1实施方案同样(图7：S20～S24)，省略说明。
如图10所示，本实施方案的发光装置800是使形成象素电极65一侧和形成阴极层76一侧朝向内侧贴合图8所示的驱动电路基板600和图9所示的发光基板700而构成。因此，为了使象素电极65和阴极层76电连接，需要进行驱动电路基板600和发光基板700的位置调整。对于贴合两基板的工序，与上述第1实施方案(图7：S30)同样。而且，与上述第1实施方案同样，根据需要，使用填充粘结剂、封入惰性气体或者形成真空的工序(图7：S31)。
这里，代替发光基板700，可以使用如图11所示构造的发光基板900。在该发光基板900中，在由合成树脂等构成的基材90的整个表面上形成透明电极层91的膜，对基材90进行蚀刻。这里剩余的基板部分起到提岸层92的作用。在被提岸层92相互分离的象素形成区域，从透明电极层91一侧开始，层压空穴注入层93、有机EL层和阴极层96，由空穴注入层93和有机EL层94构成发光层95。对于各层的材料和构成，可以认为与上述第1实施方案同样。即使在该变形例中，基材90也由合成树脂等材料构成。
对于驱动电路基板600，例如如图12所示，可以通过转印技术将在玻璃等透明基板200的表面上形成的各驱动电路66转印到驱动电路基板600上来制造。即，在使用该制造方法时，如图12所示，在预先形成转印成原基板的玻璃等透明基板200上沉积非晶态硅等形成的剥离层201，在其上形成由多个被转印体的薄膜晶体管构成的驱动电路66。调整该透明基板200和驱动电路基板600，对驱动电路66的每个区域与透明基板200的应该转印的薄膜晶体管对应的一部分上赋予能量(从内侧照射光)，将该薄膜晶体管转印到刚转印的驱动电路基板600上。
根据第2实施方案，除了具有与上述第1实施方案同样的效果之外，特别是具有在驱动电路基板600中的基材60和发光基板700中的基材70都使用合成树脂等方面的特征。这种合成树脂制的塑料膜加温时的膨胀率大，在目前的方法中就认为，形成有机EL层时的掩模调整困难，因此无法使用。但是，在本发明中，发光装置800的各象素的间距取决于作入基板70中的发光层75的间距，驱动电路基板600的基材60和发光基板700的基材70的贴合时的位置确定精度对象素间距没有什么影响。即，基于所谓进行两个基板上微小间距位置调整，不必使用热膨胀率低重量大的玻璃等基板。正如本实施方案那样，可以用合成树脂等构成基板，以便能够自由选择廉价的基板材料。
这样，根据本实施方案的制造方法，能够极为有效地制造发光装置800，结果就能够制造大型的柔性显示体。
根据本发明的第2实施方案，由于能够在驱动电路基板600上，将隔间隔配置的多个薄膜晶体管66整体层压在透明基板200上来制造，因此，相对减少了用于制造薄膜晶体管的材料使用量，大幅度提高面积效率，可以更有效地廉价地制造多个薄膜晶体管等的电路和元件分散配置的驱动电路基板。
根据第2实施方案，在转印在透明基板200上集中制造的多个薄膜晶体管之前，选择、排除可以容易地进行，其结果是能够提高产品的生产效率。
(第3实施方案)
本发明的第3实施方案，对几个具备上述EL元件驱动电路和以能够活性阵列驱动的方式构成由该驱动电路驱动的发光装置的电光学装置即有机EL显示屏的电子仪器的例子进行说明。
<其一：移动型计算机>
首先，对将第3实施方案的有机EL显示屏用于移动型的个人计算机的例子进行说明。图13是表示个人计算机构成的立体图。在图13中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部分1104和显示部件1106构成。显示部件1106具有有机EL显示屏1101。
<其二：便携电话>
接着对于将有机EL显示屏用于便携电话的显示部分的例子进行说明。图14是表述该便携电话构成的立体图。在图14中，便携电话1200除了多个操作键1202之外，还具备听筒1204、话筒1206以及上述有机EL显示屏1201。
<其三：数字像机>
对将有机EL显示屏用于取景器的数字摄像机进行说明。图15是表述数字摄像机构成的斜视图，对与外部机器的连接进行了简单说明。
通常的照相机是通过被拍摄体的光像来对底片进行感光的，与此不同，数字摄像机1300是用CCD(Charge Coupled Device)等的拍摄元件进行光电转化产生拍摄信号。这里，构成是数字摄像机1300中的机壳1302的背面设置上述有机EL显示屏1301，根据用CDD拍摄的信号，进行显示。因此，有机EL显示屏1301起到显示被拍摄体的取景器的作用。而且，机壳1302的观察侧(图15中的里面)上设置包括光学透镜和CDD等的受光元件1304。
这里，拍摄者确认在有机EL显示屏1301上显示的被写体像，按下拍摄键1306，这时CDD的拍摄信号被传输并存储在动力机板1308的存储器中。而且，在该数字摄像机1300中，在机壳1302的侧面，设置影像信号输出端子1312和数据通信用的输出端子1314。这样，如图15所示，根据需要，上述影像信号输出端子1312连接电视监视器1430，后者的数据通信用输入端子1314连接个人计算机1440。进而，通过给定操作，在电路基板1308的存储器中存储的拍摄信号输出到电视监视器1430或者个人计算机1440中。
作为电子仪器，除了图13的个人计算机、图14的便携电话和图15的数字摄像机之外，还可举出液晶电视、探视型、监控直视型影像录像机、汽车驾驶导向装置、寻呼机、电子笔记本、台式电子计算机、文字处理机、工作台、电视电话、POS终端、具备触摸屏的设备等。这样，不用说作为这些各种电子仪器的显示部分可以使用上述显示装置。
(工业上的可利用性)
正如以上所说明的，根据本发明，通过贴合配置驱动电路的驱动电路基板和形成发光层等的发光基板可以制造发光装置，因此，具有能够极为有效地制造发光装置的效果。
特别是，根据本发明，能够制造大型的柔性显示体。

Claims (20)

1、一种发光装置，具备在具有透光性的阳极层和阴极层之间夹持包括EL层的发光层而构成的发光基板，和形成用于驱动上述发光层的驱动电路的驱动电路基板，上述驱动电路的输出与上述阴极层电连接，在上述发光基板和上述驱动电路基板之间，具备防止上述阴极层氧化的机构。
2、根据权利要求1记载的发光装置，上述发光层从与基板平面大致垂直方向看与上述驱动电路的一部分或者全部重叠。
3、根据权利要求1或2记载的发光装置，防止上述阴极层氧化的机构是将密封上述阴极层的粘结剂封入上述发光基板和上述驱动电路基板之间构成的。
4、根据权利要求1到3的任意一项记载的发光装置，防止上述阴极层氧化的机构是将防止上述阴极层氧化的惰性气体封入上述发光基板和上述驱动电路基板之间构成的。
5、根据权利要求1到4的任意一项记载的发光装置，上述发光层至少具有在上述阳极层侧形成的空穴注入层和在上述空穴注入层上形成的上述EL层。
6、根据权利要求1到5的任意一项记载的发光装置，上述阴极层具有覆盖上述发光层并且防止端部露出基板端的防止露出的构造。
7、根据权利要求1到6的任意一项记载的发光装置，上述驱动电路基板具备供给上述输出并与上述阴极层连接的电极。
8、根据权利要求7记载的发光装置，上述电极和上述阴极层通过导电性材料电连接。
9、一种电光学装置，具备根据权利要求1到8的任意一项记载的发光装置。
10、一种电子仪器，具备根据权利要求1到8的任意一项记载的发光装置。
11、一种发光装置的制造方法，具备：形成在具有透光性的阳极层和阴极层之间夹持包括EL层的发光层构成的发光基板的工序，形成具备用于驱动上述发光层的驱动电路的驱动电路基板的工序，与上述发光基板中的上述阴极层电连接上述驱动电路基板的上述驱动电路的输出的工序，和密封上述发光基板和上述驱动电路基板之间以可以防止阴极层的氧化的工序。
12、根据权利要求11记载的发光装置的制造方法，在形成上述驱动电路基板的工序中，在连接上述发光基板和上述驱动电路基板时，从与基板平面大致垂直的方向看，上述驱动电路基板中的上述驱动电路的一部分或者全部在与上述发光基板中的上述发光层重叠的位置形成。
13、根据权利要求11或12记载的发光装置的制造方法，在上述密封工序中，将密封上述阴极层的粘结剂填充在上述发光基板和上述驱动电路基板之间。
14、根据权利要求11到13的任意一项记载的发光装置的制造方法，在上述密封工序中，将防止上述阴极层氧化的惰性气体密封在上述发光基板和上述驱动电路基板之间。
15、根据权利要求11到14的任意一项记载的发光装置的制造方法，在形成上述发光基板的工序中，作为上述发光层，至少具有在上述阳极层侧形成空穴注入层的工序，在上述空穴注入层上形成上述EL层的工序。
16、根据权利要求11到15的任意一项记载的发光装置的制造方法，在形成上述发光基板的工序中，将上述阴极层形成覆盖上述发光层并防止端部露出基板端的露出防止形状。
17、根据权利要求11到16的任意一项记载的发光装置的制造方法，在形成上述驱动电路基板的工序中，形成从上述驱动电路供给上述输出，并与上述阴极层连接的电极。
18、根据权利要求17记载的发光装置的制造方法，在连接上述发光基板和上述驱动电路基板的工序中，通过导电性材料电连接上述电极和上述阴极层。
19、一种发光装置，将有机EL元件用于显示部分的显示体，分别使用作入上述有机EL元件的驱动电路的驱动电路基板和作入上述有机EL元件的EL基板，并将它们贴合。
20、一种发光装置的制造方法，将作入上述EL元件的驱动电路的驱动电路基板和作入上述有机EL元件的EL基板贴合。一种卡子，具有底座和固定在前述底座上的能自由回转的回转体、和自前述回转体突出的夹环部，前述回转体的内面一部分对着前述底座的回转体的点面之间架设一板状弹性体，前述夹环部打开时，利用前述板状弹性体使回转体回转。
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