專利名稱：具有受控空穴和電子注入的無機(jī)場致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示器件，更具體地說，涉及具有受控空穴和電子注入的無機(jī)場致發(fā)光顯示器件。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的廣泛用途中，場致發(fā)光(EL)器件具有能提供優(yōu)于陰極射線管和液晶顯示器的顯示技術(shù)的前景。雖然各種EL器件為人知曉已有多年，但EL顯示器的發(fā)展卻因許多技術(shù)挑戰(zhàn)而相對(duì)緩慢。
至少已知有兩種不同類型的EL器件隧道效應(yīng)EL器件和二極管結(jié)EL器件。隧道效應(yīng)EL器件的制造是將磷光體材料設(shè)置在兩個(gè)電極之間并在一個(gè)(或兩個(gè))電極和磷光體之間設(shè)置絕緣層。通過在磷光體上加高壓，引發(fā)載流子(通常是電子)通過絕緣層的隧道效應(yīng)，來實(shí)現(xiàn)載流子的注入。高電場使注入的載流子加速，與磷光體中的亮度中心相互作用，而發(fā)出可見光。
另一方面，二極管結(jié)EL器件是由形成PN結(jié)的摻雜磷光體材料制成的。在在向偏壓條件下，空穴和電子在PN結(jié)附近復(fù)合而發(fā)光。
但由于注入載流子所需要的高電壓，兩種類型的EL器件都有許多問題。磷光體區(qū)的高電壓使載流子加速到很高的速度，致使許多電荷載流子飛快通過磷光體區(qū)而沒有復(fù)合或與磷光體的亮度中心相互作用。這些電荷載流子不能有助于場致發(fā)光，而成為浪費(fèi)的漏電流，這就降低了效率。而且，高電壓會(huì)導(dǎo)致絕緣層或磷光體的突然擊穿，而破壞器件。
制造二極管結(jié)EL器件也很困難，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的無機(jī)磷光體都很難摻雜，這就限制了適用于市售EL器件的無機(jī)磷光體材料的選擇。對(duì)于那些能被摻雜的磷光體材料，通常摻雜也只限于一種載流子類型，因此，也限制了器件的效率。
雖然有機(jī)磷光體較低的載流子遷移率能夠產(chǎn)生改進(jìn)的功能，但是有機(jī)磷光體也出現(xiàn)了許多新的困難。有機(jī)磷光體往往是高化學(xué)活性的，如果暴露在環(huán)境中就會(huì)迅速降解。有機(jī)磷光體的高活性也限制了能用作電極的材料選擇，因?yàn)樵S多有機(jī)磷光體很容易和電極中的金屬結(jié)合，導(dǎo)致器件性能的降低。利用有機(jī)磷光體的實(shí)際器件需要在結(jié)處有特殊的化學(xué)隔離層而且需要仔細(xì)地封裝來對(duì)付磷的活性。用有機(jī)磷光體要做到長壽命也很困難。

發(fā)明內(nèi)容
人們已認(rèn)識(shí)到開發(fā)一種基于空穴和電子注入并在無機(jī)磷光體中復(fù)合的有效場致發(fā)光器件將會(huì)十分有利。
本發(fā)明的實(shí)施例包括一種場致發(fā)光器件，它配置成因無機(jī)磷光體中注入的空穴和電子復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光。場致發(fā)光器件包括與無機(jī)磷光體相接觸的可控空穴注入結(jié)構(gòu)。場致發(fā)光器件的實(shí)施例還包括一個(gè)與無機(jī)磷光體相接觸的可控電子注入結(jié)構(gòu)，由無機(jī)磷光體的復(fù)合區(qū)將其與可控空穴注入結(jié)構(gòu)分隔開。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，就可一目了然，附圖以實(shí)例的方式說明了本發(fā)明的特征。


圖1是按照本發(fā)明實(shí)施例的場致發(fā)光器件示意圖；圖2是按照本發(fā)明另一實(shí)施例的場致發(fā)光器件剖視圖；圖3是圖2的場致發(fā)光器件在未加電壓時(shí)的能帶圖；圖4是圖2的場致發(fā)光器件在加有足以引起場致發(fā)光的電壓時(shí)的能帶圖；圖5是按照本發(fā)明另一實(shí)施例的場致發(fā)光器件剖視圖；
圖6是按照本發(fā)明另一實(shí)施例的場致發(fā)光器件剖視圖；圖7是按照本發(fā)明另一實(shí)施例利用圖1的場致發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)的顯示器的示意圖；以及圖8是按照本發(fā)明實(shí)施例制造場致發(fā)光器件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參閱附圖中所示的示范性實(shí)施例并用具體的語言來說明這些實(shí)施例。但應(yīng)理解為這不是為了對(duì)本發(fā)明的范圍作限制。本專業(yè)的技術(shù)人員在掌握了本公開的內(nèi)容后，對(duì)所述本發(fā)明特征的更替和進(jìn)一步的修改，以及所述本發(fā)明原理的其它應(yīng)用均應(yīng)視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，場致發(fā)光器件的實(shí)施例示于圖1，以10表示。場致發(fā)光器件10包括無機(jī)磷光體12，配置成因注入的空穴和電子的復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光?？梢杂米鳠o機(jī)磷光體12的示范材料包括ZnS，SrS，BaS，CaS，ZnO，ZnSe，GaN，和GaP。
場致發(fā)光器件10還包括可控空穴注入結(jié)構(gòu)14和可控電子注入結(jié)構(gòu)16，二者相互分隔并各自與無機(jī)磷光體12相接觸。利用陽極觸點(diǎn)24和空穴注入控制柵觸點(diǎn)34可將空穴注入控制電壓18加到空穴注入結(jié)構(gòu)14上，在空穴注入結(jié)構(gòu)14中形成足夠高的電場強(qiáng)度而使空穴能從陽極觸點(diǎn)24注入?？梢愿淖兛昭ㄗ⑷肟刂齐妷?8以便控制空穴注入的速率。利用陰極觸點(diǎn)26和電子注入控制柵觸點(diǎn)36可將電子注入控制電壓20加到電子注入結(jié)構(gòu)16上，在電子注入結(jié)構(gòu)16中形成足夠高的電場強(qiáng)度而使電子能夠注入?？梢愿淖冸娮幼⑷肟刂齐妷?0以便控制電子注入的速率。由控制電壓18和20形成的高電場強(qiáng)度基本上保持在注入結(jié)構(gòu)14和16之內(nèi)，部分是因?yàn)樽⑷虢Y(jié)構(gòu)14、16是相互隔離的，部分是因?yàn)樽⑷虢Y(jié)構(gòu)14、16與無機(jī)磷光體12的復(fù)合區(qū)是隔離的。
場致發(fā)光電壓22可以加在空穴注入結(jié)構(gòu)14和電子注入結(jié)構(gòu)16之間，也就是加到無機(jī)磷光體12上。隨著場致發(fā)光電壓22不斷升高，無機(jī)磷光體12上所產(chǎn)生的電場就會(huì)將空穴和電子分別從注入結(jié)構(gòu)14、16中拉出并拉向?qū)Ψ?，在無機(jī)磷光體12的復(fù)合區(qū)發(fā)光復(fù)合，產(chǎn)生場致發(fā)光。由于載流子的流動(dòng)是體漂移電流，所以可以使用較低的場致發(fā)光電壓22來產(chǎn)生相當(dāng)?shù)膱鲋掳l(fā)光。避免了復(fù)合區(qū)13中的高電場，就可維持較低的載流子速度，從而減少了沒有復(fù)合就通過無機(jī)磷光體12的載流子的數(shù)量。于是場致發(fā)光器件10的效率得以增強(qiáng)。
圖2更詳細(xì)地示出按照本發(fā)明另一實(shí)施例的場致發(fā)光器件，以100表示。場致發(fā)光器件100包括可控空穴注入結(jié)構(gòu)14，它包括與無機(jī)磷光體12相接觸的空穴注入?yún)^(qū)142?？煽乜昭ㄗ⑷虢Y(jié)構(gòu)14還包括場效應(yīng)柵結(jié)構(gòu)，后者包括空穴注入控制柵144和空穴注入控制柵絕緣層146。空穴注入控制柵144的位于空穴注入?yún)^(qū)142的對(duì)面，但由空穴注入控制柵絕緣層146將其與無機(jī)磷光體12分隔開。
場致發(fā)光器件100還包括可控電子注入結(jié)構(gòu)16，后者包括與無機(jī)磷光體12相接觸的電子注入?yún)^(qū)162。可控電子注入結(jié)構(gòu)16還包括場效應(yīng)柵結(jié)構(gòu)，后者包括電子注入控制柵164和電子注入控制柵絕緣層166。電子注入控制柵164的位于電子注入?yún)^(qū)162對(duì)面，但由電子注入控制柵絕緣層166將其與無機(jī)磷光體12分隔開。雖然空穴注入控制柵絕緣層146和電子注入控制柵絕緣層166示為兩個(gè)分隔的區(qū)域，但按照本發(fā)明的場致發(fā)光器件的另一實(shí)施例，它們可以形成為一連續(xù)層。
參閱圖3和圖4的能帶圖就可理解場致發(fā)光器件100的工作。圖3示出沿點(diǎn)A到點(diǎn)B(見圖2)的橫斷面所作的場致發(fā)光器件100的可控空穴注入結(jié)構(gòu)14的能帶圖。在圖3中，假定將空穴注入控制電壓18設(shè)定為零伏。Evac代表真空能級(jí)，而EF代表空穴注入?yún)^(qū)142和空穴注入控制柵1 44的費(fèi)米能級(jí)。在圖3中，僅是為了說明的目的，假定空穴注入?yún)^(qū)142和空穴注入控制柵144具有同樣的功函數(shù)?？昭ㄗ⑷?yún)^(qū)142和空穴注入控制柵144可用不同的材料制成。符號(hào)φh代表空穴注入?yún)^(qū)142的功函數(shù)。EGP是無機(jī)磷光體12的能帶隙，對(duì)應(yīng)于無機(jī)磷光體價(jià)帶最大能級(jí)EVP和導(dǎo)帶最小能級(jí)ECP之間的差值。EGI是空穴注入控制柵絕緣層146的能帶隙，即，絕緣層價(jià)帶最大能級(jí)EVI和導(dǎo)帶最小能級(jí)ECI之間的差值。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，為空穴注入?yún)^(qū)142選擇一種高功函數(shù)的金屬，就可將空穴注入勢壘EF-EVP減至最小。例如，用于本發(fā)明實(shí)施例的適合的高功函數(shù)金屬包括Au，Pt，Pd和Ni。在本發(fā)明另外的實(shí)施例中，空穴注入?yún)^(qū)142可用p-型摻雜的半導(dǎo)體制成，也可以選擇寬帶隙半導(dǎo)體。寬帶隙半導(dǎo)體可產(chǎn)生較低的空穴注入勢壘，特別是如果它具有高電子親和力的話(導(dǎo)帶最小和真空能級(jí)之間的差值)。用于本發(fā)明實(shí)施例的適合的半導(dǎo)體實(shí)例包括NiO，Cu2O，Co3O4，SrCu2O2，BaCu2S2，LaCuOS，GaN，以及CuMO2類材料，式中M＝Al、Y、Sc、Cr、In或Ga。
對(duì)于實(shí)際選擇的高功函數(shù)金屬和無機(jī)磷光體，空穴注入勢壘一直較高(例如leV)。所述空穴注入勢壘可以由空穴注入控制電壓18克服。
圖4示出場致發(fā)光器件100的可控空穴注入結(jié)構(gòu)14的實(shí)施例的能帶圖，此時(shí)空穴注入控制電壓18設(shè)置成足夠高以便克服空穴注入勢壘?？昭ㄋ淼镭灤┤切蝿輭緩目昭ㄗ⑷?yún)^(qū)142進(jìn)入無機(jī)磷光體12。進(jìn)入無機(jī)磷光體12的空穴將被掃掠到無機(jī)磷光體12和空穴注入控制柵絕緣層146之間的邊界。由于大勢壘(EF-EVI)的緣故，空穴不能進(jìn)入空穴注入控制柵絕緣層146，于是，在直接鄰近空穴注入控制柵絕緣層146的磷光體區(qū)表面就會(huì)形成空穴累積層124(見圖2)。
可控電子注入結(jié)構(gòu)16的工作原理與上述原理類似，對(duì)本專業(yè)的技術(shù)人員來說是顯而易見的，故在此不再贅述。電子從電子注入?yún)^(qū)162注入到無機(jī)磷光體12中，在直接鄰近電子注入控制柵絕緣層166的磷光體區(qū)表面形成電子累積層126。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，為電子注入?yún)^(qū)162選擇低功函數(shù)的金屬可便于電子注入。適合的低功函數(shù)堿金屬的實(shí)例包括Ca、Li、K、Na、Mg、Sc、In、Al、Ti、Ta和Ag。按照本發(fā)明的其它實(shí)施例，電子注入?yún)^(qū)162可用n-型摻雜的半導(dǎo)體制成。適合的n-型摻雜半導(dǎo)體實(shí)例包括ZnO、SnO2、In2O3、GaN，與本發(fā)明的實(shí)施例一致。由于電子注入通常比空穴注入容易，所以在選擇適合的電子注入物上就比選擇適合的空穴注入物有更多的靈活性。
施加場致發(fā)光電壓22會(huì)導(dǎo)致無機(jī)磷光體12中的空穴和電子離開累積層124、126，向復(fù)合區(qū)13漂移，在復(fù)合區(qū)復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光。改變場致發(fā)光電壓22就可控制場致發(fā)光強(qiáng)度。按照本發(fā)明另外的實(shí)施例，改變空穴和/或電子注入控制電壓18、20以控制空穴或電子的注入速率，就可控制場致發(fā)光強(qiáng)度。
這樣，場致發(fā)光器件100提供了三種獨(dú)立的控制通過場致發(fā)光電壓22控制場致發(fā)光強(qiáng)度，通過空穴注入控制電壓18控制空穴注入電流，以及通過電子注入控制電壓20控制電子注入電流。這樣，設(shè)定注入電壓18、20以提供均衡的空穴和電子注入，(與控制場致發(fā)光強(qiáng)度無關(guān))，場致發(fā)光器件100的效率就可優(yōu)化。使高注入電場遠(yuǎn)離復(fù)合區(qū)13以便將漏電流減至最小，也可獲得改善的效率。
器件100產(chǎn)生的場致發(fā)光可以從器件上部或底部耦合出來。在場致發(fā)光器件的另一實(shí)施例中，場效應(yīng)柵結(jié)構(gòu)(空穴注入控制柵144和空穴注入控制柵絕緣層146，和/或電子注入控制柵164和電子注入控制柵絕緣層166)可以用透明材料制造。例如，空穴注入控制柵144，或電子注入控制柵164，或二者，可以用摻雜有適當(dāng)雜質(zhì)以獲得高導(dǎo)電率的In2O3、SnO2和ZnO等材料形成。
圖5示出按照本發(fā)明的場致發(fā)光器件的又一實(shí)施例，以300表示?？昭ㄗ⑷?yún)^(qū)142包括空穴注入觸點(diǎn)242和空穴注入層248。電子注入?yún)^(qū)162包括電子注入觸點(diǎn)262和電子注入層268。單一的柵絕緣層156跨越無機(jī)磷光體12的底部表面，分別形成空穴和電子注入控制柵絕緣層146、166。
空穴和電子注入層248、268可以用和無機(jī)磷光體12相同的材料形成，便于載流子從注入層248、268流到無機(jī)磷光體12中。注入層248、268相對(duì)于無機(jī)磷光體12有較薄的厚度就可允許用較低的注入控制電壓18、20。任選地，按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，還可以對(duì)注入層248、268進(jìn)行摻雜，以降低空穴和電子的注入勢壘，改進(jìn)載流子的注入。
在圖5的場致發(fā)光器件300的又一實(shí)施例中，最好空穴和電子注入控制柵144、146的一部分延伸越過注入層248、268，使它們與無機(jī)磷光體12相對(duì)，并被柵絕緣層156分隔開。這有助于確保累積區(qū)延伸到無機(jī)磷光體12中。否則，由于在注入層248、268中載流子的捕獲導(dǎo)致注入效率較差。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以使空穴注入觸點(diǎn)242和電子注入觸點(diǎn)262延伸到分別完全覆蓋空穴注入層248和電子注入層268。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，可以使空穴注入觸點(diǎn)242和電子注入觸點(diǎn)262延伸到部分覆蓋無機(jī)磷光體12。
圖6提供按照本發(fā)明的場致發(fā)光器件的又一實(shí)施例，以400表示。在圖6的場致發(fā)光器件400中，電子注入結(jié)構(gòu)16和空穴注入結(jié)構(gòu)14的相對(duì)取向，與圖2所示的實(shí)施例比較，已有改變，即，把空穴注入控制柵144和電子注入控制柵164設(shè)置在無機(jī)磷光體12的相對(duì)兩側(cè)。在另一實(shí)施例中，可以使注入控制柵164延伸，使它們?cè)跓o機(jī)磷光體12的相對(duì)兩側(cè)部分地彼此相對(duì)。場致發(fā)光器件400可以有改進(jìn)的效率，因?yàn)檩d流子的漂移在無機(jī)磷光體12中可以橫向或縱向發(fā)生，而不是像在圖2和圖5所示的實(shí)施例中僅通過表面層發(fā)生。例如，電子可以從累積層124向方向406、408漂移。于是，復(fù)合區(qū)13可占據(jù)大部分無機(jī)磷光體12。
上述多種場致發(fā)光器件可以用來實(shí)現(xiàn)顯示器。例如，圖7示出利用多個(gè)圖1的場致發(fā)光器件10來實(shí)現(xiàn)的顯示器的示意圖，以500表示。場致發(fā)光器件10可以排列成矩陣，陽極24都連接到共用陽極電壓總線502，陰極26都連接到共用陰極電壓總線504。電子注入控制柵36可以連接到共用電子注入控制柵偏壓總線506，并且空穴注入控制柵34可用來控制各個(gè)像素510。可以通過利用行(選擇)線512和列(數(shù)據(jù))線514對(duì)行和列進(jìn)行尋址，來控制各像素510。當(dāng)選擇了某個(gè)像素510時(shí)，晶體管512導(dǎo)通，以施加適當(dāng)?shù)目昭ㄗ⑷肟刂齐妷?。也可包括電容?18，用來在順序掃描各個(gè)像素時(shí)儲(chǔ)存空穴注入控制電壓。電容器518也可用來對(duì)余輝進(jìn)行補(bǔ)償。
按照顯示器的另一實(shí)施例，空穴注入控制柵24可連接到共用空穴注入控制柵偏壓總線上，用電子注入控制柵34來控制像素510。
現(xiàn)說明本發(fā)明場致發(fā)光器件的制造方法800的實(shí)施例。雖然說明的是單個(gè)場致發(fā)光器件的制造，但應(yīng)理解，多個(gè)場致發(fā)光器件或其陣列，例如顯示器，也可利用相同的過程同時(shí)制造。
參閱圖8，方法800包括802形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分。方法800還包括804形成電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分，與空穴注入結(jié)構(gòu)第一部分分隔開。方法800還包括806淀積無機(jī)磷光體層，覆蓋空穴注入結(jié)構(gòu)第一部分和電子注入結(jié)構(gòu)第一部分之間的區(qū)域并至少部分疊加在這兩個(gè)結(jié)構(gòu)上。方法800還包括808形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第二部分，與基本上與空穴注入結(jié)構(gòu)第一部分相對(duì)的無機(jī)磷光體層相接觸。最后，方法800還包括810形成電子注入結(jié)構(gòu)的第二部分，與基本上與電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)的無機(jī)磷光體層相接觸，并與空穴注入結(jié)構(gòu)分隔開。
按照另一方法實(shí)施例，可在襯底上制造場致發(fā)光器件，即，在襯底上形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分，并在襯底上形成電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分。襯底可選擇為透明材料，例如玻璃?；蛘?，襯底可選擇為不透明材料，例如硅。工作時(shí)光線可從場致發(fā)光器件的頂部或底部引出。本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)想到，最好用透明材料制造某些層，例如柵極或注入?yún)^(qū)，以便使光線透射過這些層。
可以按照不同的順序制造場致發(fā)光器件的各層。按照另一方法實(shí)施例，形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分可包括形成空穴柵極層和形成部分覆蓋所述空穴柵極的絕緣層。形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第二部分可包括形成與無機(jī)磷光體相接觸并與空穴注入結(jié)構(gòu)第一部分相分隔的空穴注入層。
按照另一方法實(shí)施例，形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分可包括形成空穴注入層。形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第二部分可包括形成無機(jī)磷光體上的絕緣層，與空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)。形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第二部分還可以包括在絕緣層上形成空穴柵極層，與空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)。
同理，電子注入結(jié)構(gòu)的各層也可以按照不同的順序制造。按照另一方法實(shí)施例，形成電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分可包括形成電子?xùn)艠O層和形成至少覆蓋所述電子?xùn)艠O的絕緣層。形成電子注入結(jié)構(gòu)的第二部分可包括形成與無機(jī)磷光體相接觸并形成基本上與電子注入結(jié)構(gòu)第一部分相對(duì)的電子注入層。最后，按照另一方法實(shí)施例，形成電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分可包括形成電子注入層。形成電子注入結(jié)構(gòu)的第二部分可以包括形成無機(jī)磷光體上的、基本上與電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)的絕緣層。形成電子注入結(jié)構(gòu)的第二部分還可包括在絕緣層上形成與電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)的電子?xùn)艠O層。
形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分和形成電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分可以同時(shí)進(jìn)行。形成空穴注入結(jié)構(gòu)的第二部分和形成電子注入結(jié)構(gòu)的第二部分也可同時(shí)進(jìn)行。最后，形成絕緣層的各個(gè)步驟也可同時(shí)進(jìn)行。
制造場致發(fā)光器件的靈活性可以用分別控制空穴和電子注入的方法來獲得。由于通過可控空穴注入結(jié)構(gòu)14和可控電子注入結(jié)構(gòu)16來提供對(duì)空穴和電子注入電流的獨(dú)立的操作控制，故可控空穴注入結(jié)構(gòu)14的注入特性不需與可控電子注入結(jié)構(gòu)16精確匹配?？梢栽诠ぷ鲿r(shí)調(diào)節(jié)空穴和電子注入控制電壓18、20來調(diào)節(jié)不平衡，以獲得平衡而有效的注入。
顯然，上述配置是為了說明本發(fā)明原理的應(yīng)用。在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以設(shè)計(jì)出許多修改和替換的配置。雖然在附圖中已示出本發(fā)明并結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了上述說明，但對(duì)本專業(yè)的技術(shù)人員來說，顯然可以作成許多修改，而不背離如權(quán)利要求書所提出的發(fā)明原理和概念。
權(quán)利要求
1.一種場致發(fā)光器件(10，100，300，400)，它包括無機(jī)磷光體(12)，配置成由于注入的空穴和注入的電子的復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光；與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸的可控空穴注入結(jié)構(gòu)(14)；以及可控電子注入結(jié)構(gòu)(16)，它與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸并由所述無機(jī)磷光體的復(fù)合區(qū)(13)與所述可控空穴注入結(jié)構(gòu)分隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的場致發(fā)光器件，其特征在于第一外加控制電壓(18)控制空穴注入到所述無機(jī)磷光體(12)中的速率；第二外加控制電壓(20)與所述第一外加控制電壓無關(guān)地控制電子注入到所述無機(jī)磷光體(12)中的速率；第三外加控制電壓(22)與所述第一(18)和第二(20)外加控制電壓無關(guān)地控制所述器件的發(fā)光強(qiáng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的場致發(fā)光器件，其特征在于所述可控空穴注入結(jié)構(gòu)(14)包括空穴注入?yún)^(qū)(142)，與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸，配置成接收空穴注入偏壓(18，502)；以及場效應(yīng)柵極結(jié)構(gòu)(144和146)，與基本上與所述空穴注入?yún)^(qū)(142)相對(duì)的所述無機(jī)磷光體(12)相接觸，并配置成接收所述第一外加控制電壓(18，514)，從而控制空穴注入到所述無機(jī)磷光體(12)中的速率。
4.如權(quán)利要求1所述的場致發(fā)光器件，其特征在于所述可控電子注入結(jié)構(gòu)(16)包括電子注入?yún)^(qū)(162)，與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸，配置成接收電子注入偏壓(20，504)；以及場效應(yīng)柵極結(jié)構(gòu)(164和166)，與基本上所述電子注入?yún)^(qū)(162)相對(duì)的所述無機(jī)磷光體(12)相接觸，并配置成接收所述第二外加控制電壓(20，506)，從而控制電子注入到所述無機(jī)磷光體(12)中的速率。
5.如權(quán)利要求1所述的場致發(fā)光器件，其特征在于所述可控空穴注入結(jié)構(gòu)(14)包括空穴注入?yún)^(qū)(142)，與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸，配置成接收空穴注入偏壓(18，502)；空穴注入控制柵絕緣層(146)，與基本上與所述空穴注入?yún)^(qū)(142)相對(duì)的所述無機(jī)磷光體(12)相接觸；以及空穴注入控制柵(144)，與所述空穴注入控制柵絕緣體(146)相接觸；以及所述可控電子注入結(jié)構(gòu)(16)包括電子注入?yún)^(qū)(162)，與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸，配置成接收電子注入偏壓(20，504)；電子注入控制柵絕緣層(166)，與基本上與所述電子注入?yún)^(qū)(162)相對(duì)的所述無機(jī)磷光體(12)相接觸；以及電子注入控制柵(164)，與所述電子注入控制柵絕緣體(166)相接觸。
6.一種包括多個(gè)場致發(fā)光器件(10)的顯示器，其中所述場致發(fā)光器件(10)包括無機(jī)磷光體(12)，配置成由于注入的空穴和注入的電子的復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光；與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸的可控空穴注入結(jié)構(gòu)(14)；以及可控電子注入結(jié)構(gòu)(16)，與所述無機(jī)磷光體(12)相接觸并由所述無機(jī)磷光體(12)的復(fù)合區(qū)(13)與所述可控空穴注入結(jié)構(gòu)(14)分隔開。
7.一種場致發(fā)光器件(10，100，300，400)，它包括無機(jī)磷光裝置(12)，用于通過注入的空穴和注入的電子的復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光；可控空穴注入裝置(14)，用于可控地將空穴注入到所述無機(jī)磷光裝置(12)中，同時(shí)把空穴注入電場基本上包含在所述可控空穴注入裝置(14)中；以及可控電子注入裝置(16)，用于可控地將電子注入到所述無機(jī)磷光裝置(12)中，同時(shí)把電子注入電場基本上包含在所述可控電子注入裝置(16)中。
8.一種制造場致發(fā)光器件的方法(800)。所述方法包括形成(802)空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分；形成(804)與所述空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分分隔開的電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分；淀積(806)無機(jī)磷光體層，橫跨所述空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分和所述電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分之間的區(qū)域并至少部分地與所述空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分和所述電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分重疊；形成(808)空穴注入結(jié)構(gòu)的第二部分，與基本上與所述空穴注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)的無機(jī)磷光體層相接觸；以及形成(810)電子注入結(jié)構(gòu)的第二部分，與基本上與所述電子注入結(jié)構(gòu)的第一部分相對(duì)的所述無機(jī)磷光體層相接觸并與所述空穴注入結(jié)構(gòu)分隔開。
9.一種在無機(jī)磷光體(12)中產(chǎn)生場致發(fā)光的方法包括在第一位置將空穴注入所述無機(jī)磷光體；以及在與所述第一位置分隔開的第二位置將電子注入所述無機(jī)磷光體，使得在所述無機(jī)磷光體的所述復(fù)合區(qū)(13)形成具有低外加電場的復(fù)合區(qū)(13)。
10.一種在無機(jī)磷光體(12)中產(chǎn)生場致發(fā)光的方法包括將空穴注入所述無機(jī)磷光體(12)；將電子注入所述無機(jī)磷光體(12)；控制所述空穴的注入速率；以及控制所述電子的注入速率。
全文摘要
公開了一種利用配置成通過注入空穴和注入電子的復(fù)合而產(chǎn)生場致發(fā)光的無機(jī)磷光體12的場致發(fā)光器件。與無機(jī)磷光體12相接觸的可控空穴注入結(jié)構(gòu)14控制空穴注入到無機(jī)磷光體12的速率。與無機(jī)磷光體12相接觸并與可控空穴注入結(jié)構(gòu)14分隔開的可控電子注入結(jié)構(gòu)16控制電子注入到無機(jī)磷光體12的速率。
文檔編號(hào)H01J1/62GK1604705SQ20041005636
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月2日
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