本发明专利技术提供了一种发光器件，包含：设置在基片上并包含蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区的像素区，所述蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区分别对应于三原色蓝色、绿色和红色的光，该像素区包括：具有源电极、漏电极、栅电极、栅绝缘膜和有源层的薄膜晶体管；发光层；以及用于将该发光层夹在中间的下电极和对置电极，其中该有源层包含氧化物；该漏电极与该发光层的一部分电连接；并且该薄膜晶体管设置在基片上的除蓝色像素区之外的区域中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用氧化物半导体薄膜晶体管的发光器件，尤其涉及一种将有机EL元件或无机EL元件用于发光层的顶部发光、底部发光或两侧发光的发光器件；并且涉及一种使用该发光器件的图像显示装置。
技术介绍
国际公布WO 2005/088726公开了一种使用包含铟、镓、锌和氧的透明非晶态氧化物半导体膜作为薄膜晶体管(TFT)的沟道层(也被称为有源层)的技术。透明非晶态氧化物半导体膜可在低温下形成，并且对于可见光是透明的，从而可在诸如塑料板或塑料膜之类的基片上形成柔性的透明TFT。Nature, Vol.432， pp.488-492 ( 2004 )公开，根据X射线荧光法的、In:Ga:Zn的成分比为1.1:1.1:0.9的透明非晶态氧化物半导体膜对可见光的透射率为大约80%或更高。还描述可形成透明TFT。才艮据日本专利申请特开第2002-76356号，已经积极开发了使用包含ZnO作为主要成分的透明导电氧化物多晶薄膜作为沟道层的TFT。近年来，已经积极研究和开发了利用有机电致发光(EL)的发光器件。当有机EL元件应用于显示器时，典型地执行有源矩阵驱动。对于有源矩阵驱动，通常采用非晶硅或多晶硅制成的TFT。提出了 一种用于提供高质量和高辉度显示的有源矩阵有机EL显示器，其能够防止驱动元件恶化并且能够执行电视视频显示。日本专利申请特开第H09-114398号公开，使用两个MOS场效应晶体管的有机EL显示器获得高质量并防止驱动元件恶化，其中每个所述MOS场效应晶体管包含由单晶硅制成的有源层。作为本专利技术人为了使用透明非晶态氧化物半导体膜制造透明场效应晶体管而进行的研究的结果，本专利技术人已经发现导电率在具有特定波长的可见光下发生改变的现象。为了详细地检查这一现象，本专利技术人执行了如下所述的用于测量在光i普光照射期间的导电率的实验(光语灵敏度测量实验)。结果，本专利技术人发现，导电率因光吸收而在可见光的短波长范围侧改变(增大)(见图9)。图9是示出当薄膜晶体管(TFT)以具有恒定强度的可见光的光语中的波长的每隔10nm被照射时，在该TFT的导通操作时和关断操作时的在照射光镨光的每个波长下的漏极电流的绘图的曲线图。在可见光照射的情况下，TFT的关断电流在被光照射、尤其在被短波长侧的光照射时发生很大改变。此改变影响了 TFT的稳定操作。即，本专利技术人首次发现，在被认为对于可见光透明的实际透明非晶态氧化物中，实际上在可见光范围内发生由光激发导致的导电率的变化、即光载流子的生成。此外，本专利技术人已经发现这样的问题，即，即使在通常被认为是透明氧化物(即，不吸收光的氧化物)的材料用于TFT的有源层的情况下，当TFT与发光器件相互组合用于操作时，由于TFT吸收了从该发光器件发出的短波长光的一部分，所以TFT的操作也变得不稳定。为了防止光影响这种元件的特性，通常提供光屏蔽单元例如光屏蔽膜。但是，当提供光屏蔽单元时，利用有源层的透明度、即将TFT的有源层本身用作窗口层的器件结构的设计自由度会大大降低。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种使用透明氧化物半导体薄膜晶体管的发光器件，该发光器件能够被稳定操作而无需使用光屏蔽单元。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种发光器件，包含设置在基片上并包含蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区的像素区，蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区分别对应于三原色蓝色、绿色和红色的光，该像素区包括具有源电极、漏电极、栅电极、栅绝缘膜和有源层的薄膜晶体管；发光层；以及用于将该发光层夹在中间的下电极和对置电极，其中该有源层包含氧化物；该漏电极与该发光层的一部分电连接；该薄膜晶体管设置在基片上的除蓝色像素区之外的区域中；并且该薄膜晶体管不具有光屏蔽膜。在根据本专利技术的发光器件中，该薄膜晶体管可期望地被设置在该绿色像素区和红色像素区中的至少一个中。该有源层可包括对于400nm到800nm的波长范围中的光的透射率为70 。/。或更高的氧化物。该有源层的氧化物可包含In、 Ga和Zn，并且可具有小于1018/cm3的电子载流子浓度，该氧化物的至少一部分可以是非晶态氧化物。在根据本专利技术的发光器件中，源电极、漏电极和栅电极中的至少一个可包括透明导电氧化物。下电极可包括透明导电氧化物。源电极、漏电极、栅电极和下电极中的至少一个可包含In、 Ga和Zn,并且可具有1018/ 113或更高的电子载流子浓度，该氧化物的至少一部分可以是非晶态氧化物。该发光层可包括有机EL元件。根据本专利技术的图像显示装置可通过使用任何上述发光器件构成。本专利技术的另外的特征从下文参照附图对示例性实施例的描述中将变得清晰。附图说明图l是示出根据本专利技术的实施例的发光器件的结构的示意性剖视图。图2是示出在TFT设置在红色像素区中的情况下的根据本专利技术的实施例的发光器件的示意图。图3是示出在TFT设置在红色像素区和绿色像素区中的情况下的根据本专利技术的实施例的发光器件的示意图。图4A、 4B、 4C和4D各是示出用于本专利技术的实施例的薄膜晶体5管的示意性剖视图。图5是在根据本专利技术的实施例的发光器件用作显示器的情况下的该发光器件的电路图。图6是示出对本专利技术的示例1中生产的非晶态氧化物进行光镨灵敏度测量得到的结果的曲线图。图7是示出本专利技术的示例2中制造的顶栅MISFET器件的结构的示意图。图8是示出本专利技术的示例2中制造的顶栅MISFET器件的电流一电压特性的曲线图。图9是示出对本专利技术的示例2中制造的顶栅MISFET器件的导通电流和关断电流进行的测量得到的结果的曲线图。具体实施例方式下文，将参照附图描述根据本专利技术的实施例的发光器件。本专利技术的实施例应用于使用上述透明膜的发光器件。具体地说，本实施例应用于被包括半导体膜的TFT驱动的发光器件，该半导体薄膜是上述透明薄膜，并且本专利技术的实施例尤其应用于这样的发光器件，即该发光器件通过驱动有机EL元件发光并用于使用三原色像素进行彩色显示的光源或显示器。可见光通常被认为是波长为大约400nm到大约800nm的光。在材料被看作透明的情况下，通常的情况是该材料的透射率为70%或更高。根据上述Nature, Vol.432， pp.489-492(2004)的描述(见图2)，此实施例中使用的氧化物的透射率为至少70%或更高。因此，此实施例中的透明氧化物被定义为对于波长范围为400nm到800nm的光(可见光)的光透射率为70%或更高的氧化物。此实施例中的透明氧化物不仅包括对于具有400nm到800nm整个波长范围的光的光透射率为70%或更高的氧化物，而且还包括在作为上述波长范围的一部分的波长处的光透射率为70%或更高的氧化物。关于氧化物的相对于具有上述波长范围的光的透明度高这一点，该氧化物的透射率期望地为80%或更高、更期望地为90%或更高。图1示出根据此实施例的发光器件的基本结构的示例。该发光器件是底部发光型发光器件，其包括设置在基片上的像素区中的用于发射蓝光、绿光和红光的三原色像素(蓝色像素、绿色像素和红色像素)。在图1中，本专利技术中的由特定半导体材料制成的有源层(沟道层)102、漏电极100、源电极105、栅绝缘层103和栅电极104在基片(玻璃基片)101上或上方形成，从而构成位于发光器件的像素区(像素部分区域)中的每个TFT (像素区透明氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光器件，包含： 设置在基片上并包含蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区的像素区，该蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区分别对应于三原色蓝色、绿色和红色的光，该像素区包括：具有源电极、漏电极、栅电极、栅绝缘膜和有源层的薄膜晶体管；发光层；以及用于将该发光层夹在中间的下电极和对置电极， 其中，该有源层包含氧化物；该漏电极与该发光层的一部分电连接；该薄膜晶体管设置在基片上的除蓝色像素区之外的区域中；并且该薄膜晶体管不具有光屏蔽膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-3-17 074631/20061. 一种发光器件，包含设置在基片上并包含蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区的像素区，该蓝色像素区、绿色像素区和红色像素区分别对应于三原色蓝色、绿色和红色的光，该像素区包括具有源电极、漏电极、栅电极、栅绝缘膜和有源层的薄膜晶体管；发光层；以及用于将该发光层夹在中间的下电极和对置电极，其中，该有源层包含氧化物；该漏电极与该发光层的一部分电连接；该薄膜晶体管设置在基片上的除蓝色像素区之外的区域中；并且该薄膜晶体管不具有光屏蔽膜。2. 根据权利要求1的发光器件，其中所述薄膜晶体管设置在所 述绿色像素区和所述红色像素区中的至少一个中。3. 根据权利要求1的发光器件，其中所述有源层包含对于具有 400nm到800nm的波长范围...
【专利技术属性】
技术研发人员：林享，岩崎达哉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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