CN1599530A - 有源矩阵有机发光显示器件 - Google Patents
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Abstract
提供了一种有源矩阵有机发光显示器件，其包括：衬底，具有沟道区、源区和漏区并位于衬底预定区域上的有源层。第一电极与源区和漏区中的一个相连并延伸至衬底之上，并且具有由至少一个导电层形成的多层结构。第二电极与第一电极相隔并与源区和漏区中的另一个相连，并且具有和第一电极相同的由导电层形成的层叠结构。具有至少一有机发射层的有机功能层位于第一电极上。第三电极位于有机功能层上。
Description
本申请要求于2003年9月18日提交的韩国专利申请No.2003-64897的优选权，其全部内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种有机发光显示器件(以下称为OLED)，更具体而言，涉及有源矩阵OLED。
背景技术
通常，OLED包括阳极、阴极和置于阳极和阴极之间的发射层。当在阳极和阴极之间施加电压时，空穴和电子被注入到发射层，然后结合产生辐射衰变的激子(exiton)。这种辐射称为电致发光(EL)。
根据在矩阵中排列的N×M像素的驱动方式，OLED可分为无源矩阵(以下称为PM)型和有源矩阵(以下称为AM)型。AM型OLED，也称为AMOLED，比PM型具有更低的功耗和更高的分辨率，并且其适用于大面积实现。
图1表示了用于制造常规AMOLED的结构和方法的剖面图。
参照图1，在具有发射区域A和非发射区域B的绝缘衬底100上形成缓冲层(buffer layer)105。有源层171具有源区171a、漏区171b和沟道区171c并形成于非发射区域B的缓冲层105上。栅极绝缘层173形成于有缘层171上，栅电极175形成于栅极绝缘层173上从而与沟道区171c相对应。第一绝缘层176形成于包括栅电极175的衬底的整个表面上。暴露每个源区和漏区171a和171b的接触孔形成在第一绝缘层176中。源电极177和漏电极178形成于第一绝缘层176上从而通过接触孔分别与源区171a和漏区171b相连。有源层171、栅电极175、源电极177和漏电极178组成了驱动TFT 170。
第二绝缘层180接着形成于包括源电极177和漏电极178的衬底的整个表面上，并且通孔(via hole)183形成在第二绝缘层180中从而露出漏电极178。像素电极191接着形成于发射区域A的第二绝缘层180上，其通过通孔183与露出的漏电极178相连。像素电极191具有在通孔183内的弯曲部分191a。形成像素定义层(pixel defining layer)185以覆盖弯曲部分191a。用于暴露与通孔183、即弯曲部分191a相隔位置处的像素电极191的开口P形成在像素定义层185中。有机发射层195接着形成于开口P内的暴露的像素电极191之上，相反电极(opposite electrode)199形成于有机发射层195上。结果，形成了含有像素电极191、有机发射层195和相反电极199的有机电致发光二极管190。有机电致发光二极管190通过通孔183与驱动TFT 170相连并被其所驱动。
由于形成像素定义层185以覆盖像素电极191的弯曲部分191a，有机发射层195没有在弯曲部分191a上形成从而避免了有机发射层195沿像素电极191的弯曲部分191a弯曲。因此，能够减少或避免由于弯曲造成的有机发射层195的老化。然而，像素定义层185应当在驱动TFT 170与有机电致发光二极管190通过通孔183连接时形成，这样增加了工艺和工艺所需掩模版的数量从而增加了生产成本。
另外，像素电极191的弯曲部分191a可能会因为驱动OLED时在弯曲部分191a处的集中电场而引起缺陷。
发明内容
本发明的一示范性实施例提供了一种可以减少制造所需的工艺步骤及掩模的数量并减少由通孔引起的缺陷的AMOLED。
本发明的一示范性实施例提供了一种OLED。该OLED包含衬底。具有沟道区、源区和漏区的有源层位于衬底的预设区域上。第一电极与源区和漏区中的一个相连并延伸至衬底之上，且具有由至少一个导电层形成的层叠结构。第二电极与第一电极相隔并与源区和漏区中的另一个相连，且具有与第一电极相同的由导电层形成的层叠结构。具有至少一有机发射层的有机功能层(organic functional layer)位于第一电极上。第三电极位于有机功能层上。
在本发明的各种示范性实施例中，OLED可进一步包含位于有源层上从而与沟道区相对应的栅电极。包含用于露出每个源和漏区的源和漏接触孔的第一绝缘层位于栅电极和有源层上。在这种情况下，第一和第二电极可以形成于第一绝缘层上从而分别通过源和漏接触孔与源区和漏区相连。
附图说明
通过参考附图对本发明优选实施例的详细说明，本发明的上述和其他特征及优点对于本领域普通技术人员将变得更加显而易见。
图1是用于制造常规AMOLED的结构和方法的剖面图；
图2是根据本发明一实施例的AMOLED及其制造方法的剖面图；
图3是根据本发明一实施例的AMOLED及其制造方法的剖面图。
具体实施方式
下文将参考表示本发明示范性实施例的附图对本发明进行全面描述。本发明可以以多种形式实施而不应解释为仅限于此处阐述的实施例。并且，提供这些实施例是为了让本公开彻底、全面，并将本发明的范围完全告知本领域技术人员。附图中，整个说明书中相同的标记表示相同的部分。
图2是根据本发明一实施例的AMOLED及其制造方法的剖面图。
参照图2，缓冲层305形成于含有发射区域A和非发射区域B的衬底300之上。衬底300可为一绝缘衬底例如玻璃、塑料或类似材料。缓冲层305保护在后续的工艺步骤中形成的TFT不受杂质影响，比如但不限于从衬底300中流出的碱金属离子(alkali ion)。缓冲层305可由氧化硅层、氮化硅层，由其组成的双层或类似材料形成。
有源层371形成于非发射区域B的缓冲层305上。有源层371可由非晶硅、多晶硅或类似材料形成。栅极绝缘层373形成于有源层371上。栅电极375形成于栅极绝缘层373上。利用栅电极375作为掩模，杂质可被掺杂到有源层371中从而在有源层371中形成源和漏区371a和371b。同时，沟道区371c在源和漏区371a和371b之间被界定。
第一绝缘层376形成于包括栅电极375的衬底300的整个表面上。源和漏接触孔形成于第一绝缘层376中以暴露每个源和漏区371a和371b。第一绝缘层376可由氧化硅层、氮化硅层，由其组成的双层或类似材料形成。
单一导电层可在第一绝缘层376上源和漏接触孔已形成之处具有某一预定的厚度。可使用例如真空淀积方法、溅射方法或其它淀积方法来实现淀积。被淀积的导电层通过使用掩模被构图从而形成彼此具有相同的导电层层叠结构的第一电极378和第二电极377。
形成具有有源层371、栅电极375、第一电极378和第二电极377的驱动TFT 370。第一电极378和第二电极377是驱动TFT 370的源电极和漏电极，并通过源和漏接触孔分别与源和漏区371b和371a相连。第一电极378延伸至发射区域A的第一绝缘层376上，其中延伸部分作为将要在后续工艺中形成的有机电致发光二极管的像素电极。因此，第一电极378成为后续工艺中形成的有机电致发光二极管的像素电极，同时，也是驱动TFT 370的源和漏电极。
第一电极378可由具有与有源层371低接触电阻的导电层形成，并具有作为像素电极的改良的工作功能。第一电极378可由从Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO中选取的一种材料或其它类似材料形成。
第二绝缘层385形成在具有第一和第二电极378和377的衬底的整个表面上。第二绝缘层385可由有机层形成，例如苯并环丁烯(BCB)或类似材料、感光绝缘层；或由无机层形成，例如氮化硅层、氧化硅层、氮化硅层和氧化硅层组成的双层或类似材料形成。感光绝缘层可由亚酰胺基、丙烯酸基或酚基的多聚物或者类似材料形成。
在第二绝缘层385内形成一开口Q以露出发射区域A的第一电极378，并且有机功能层395形成于开口Q内被暴露的第一电极378上。在开口Q内暴露的第一电极378作为后续工艺中形成的有机电致发光二极管的像素电极。有机功能层395包含至少一有机发射层。有机功能层395可进一步包含从电荷注入层、电荷传输层和空穴阻挡层中选取的一种。第三电极399形成于有机功能层395上。在第一电极378为阳极时，第三电极399是阴极，在第一电极378为阴极时，第三电极399是阳极。第一电极378、有机功能层395和第三电极399形成了由驱动TFT 370驱动的有机电致发光二极管390。
图3是根据本发明一实施例的AMOLED及其制造方法的剖面图。在本实施例的AMOLED中，由第一电极的导电层形成的层叠结构与图2中所示OLED有所不同。
参照图3，缓冲层305形成于含有发射区域A和非发射区域B的衬底300上，有源层371形成于非发射区域B的缓冲层305上。栅极绝缘层373形成于有源层371上，栅电极375形成于栅极绝缘层373上。利用栅电极375作为掩模，杂质被掺杂到有源层371中以在有源层371中形成源和漏区371a和371b。同时，沟道区371c被界定。衬底300，缓冲层305，有源层371，栅极绝缘层373以及栅电极375在上文中已参照图2进行了描述。
第一绝缘层376形成于包括栅电极375的衬底的整个表面上，且源和漏接触孔形成于第一绝缘层376中以暴露每个源和漏区371a和371b。可在第一绝缘层376上源和漏接触孔已形成之处以一预定厚度淀积至少两层导电层，例如可接连地淀积。可使用真空淀积法、溅射法或其它淀积方法来实现淀积。被淀积的导电层使用掩模被构图以形成彼此具有相同的导电层层叠结构的第一电极378和第二电极377。
形成具有有源层371、栅电极375、第一电极378和第二电极377的驱动TFT 370。第一电极378和第二电极377是驱动TFT 370的源电极和漏电极，并通过源和漏接触孔分别与源和漏区371b和371a相连。第一电极378延伸至发射区域A的第一绝缘层376上，其中延伸部分作为将要在后续工艺中形成的有机电致发光二极管的像素电极。第一电极378成为后续工艺中形成的有机电致发光二极管的像素电极，同时，也是驱动TFT 370的源和漏电极。
第一电极378和第二电极377可由具有第一导电层378a和形成于第一导电层378a之上的第二导电层378b的多层结构形成。在这种情况下，第一导电层378a与有源层371相接触，使得第一导电层378a需由与有源层371具有低接触电阻的材料形成。另外，第二导电层378b由具有改良工作功能的材料形成以允许第一电极378作为像素电极。第一导电层378a可由Ti，Ti合金或类似材料形成，第二导电层378b可由例如Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO或类似材料的材料层形成。由Ti，Ti合金或类似材料形成的层具有较高硬度从而能提高第一电极378和第二电极377的硬度。Ti，Ti合金或类似材料可与有源层371的硅反应而形成硅化物，从而降低接触电阻。另外，当第二导电层378b由例如铝形成时，Ti，Ti合金或类似材料形成的层可避免有源层371的硅扩散到铝中。
另一方面，第一导电层378a可由例如Al，Ni，Cr，AlNd的材料或类似材料形成。第二导电层378b可由不同于第一导电层378a的材料形成，其中该材料是Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO或类似材料。在这种情况下，可在形成第一导电层378a之前形成第三导电层378c。第三导电层378c可由Ti，Ti合金或类似材料形成。如上所述，由Ti，Ti合金或类似材料形成的层能提高第一电极378和第二电极377的硬度并降低接触电阻。另外，当第一导电层378a由例如铝形成时，Ti，Ti合金或类似材料形成的层会避免有源层371的硅扩散到铝中。
第一导电层378a可由例如Al，Ni，Cr，AlNd或类似材料的材料形成，且第二导电层378b可由例如Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO或类似材料的材料形成，其中第二导电层378b可由与第一导电层378a的材料不同的材料形成。第四导电层378d在第一导电层378a形成之后，在第二导电层378b形成之前形成。在这种情况下，第四导电层378d可以提高第一电极378和第二电极377的硬度。第四导电层378d可由Ti，Ti合金或类似材料形成。在这种情况下，第三导电层378c可以在第一导电层378a形成之前形成。第三导电层378c可由Ti，Ti合金或类似材料形成。如上所述，由Ti，Ti合金或类似材料形成的第三导电层378c可提高第一和第二电极378和377的硬度并降低接触电阻。另外，当第一导电层378a由例如铝形成时，由Ti，Ti合金或类似材料形成的层可避免有源层371的硅扩散到铝中。
第二绝缘层385形成于具有第一和第二电极378和377的衬底的整个表面上。在第二绝缘层385内形成一开口Q以露出发射区域A的第一电极378，且有机功能层395形成于在开口Q内暴露的第一电极378上。在开口Q内暴露的第一电极378作为在后续工艺中形成的有机电致发光二极管的像素电极。第三电极399形成于有机功能层395上。第三电极399在第一电极378为阳极时是阴极，在第一电极378为阴极时是阳极。第一电极378、有机功能层395和第三电极399形成了由驱动TFT 370驱动的有机电致发光二极管390。第二绝缘层385和有机功能层395在上文中已参照图2进行了描述。
正如前面提到的，形成第一电极378以作为有机电致发光二极管390的像素电极并同时作为驱动TFT的源和漏电极。因此，可以不形成通孔和像素定义层。
这样就减少了制造OLED所需的工艺步骤和掩模的数量，并减小或消除了由于通孔引起的缺陷。
进一步地，第一电极378可以具有由至少两层导电层形成的层叠结构，从而使其具有对有源层371更低的接触电阻和作为像素电极的改良的工作功能。
尽管已参考示范性实施例对本发明进行了描述，但应理解的是本公开的目的在于通过实例说明本发明而不是限制本发明的范围，本领域技术人员可在不背离本发明的主旨和范围的情况下对本发明进行改进和变化。
Claims (21)
1.一种有机发光器件，包含：
一衬底；
一具有一沟道区、一源区和一漏区并位于所述衬底预定区域上的有源层；
一与所述源区和漏区中的一个相连并延伸至所述衬底上的第一电极；
一与所述第一电极相隔并与所述源区和漏区中的另一个相连的第二电极；
一位于所述第一电极上并具有至少一有机发射层的有机功能层；以及
一位于所述有机功能层上的第三电极。
2.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极具有由至少一个导电层形成的多层结构。
3.权利要求1的有机发光器件，其中所述第二电极具有由至少一个导电层形成的多层结构。
4.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极具有由至少一个导电层形成的层叠结构，并且所述第二电极具有和所述第一电极相同的由导电层形成的层叠结构。
5.权利要求1的有机发光器件，进一步包含：
一位于所述有源层上从而与所述沟道区相对应的栅电极；以及
一位于所述栅电极和所述有源层上的第一绝缘层，该第一绝缘层包括分别暴露所述源区和所述漏区的一源接触孔和一漏接触孔；
其中所述第一电极和所述第二电极形成于所述第一绝缘层上从而分别通过所述源接触孔和所述漏接触孔与所述源区和所述漏区相连。
6.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极和所述第二电极由单一导电层形成。
7.权利要求6的有机发光器件，其中所述单一导电层由从Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO中选取的一种材料或类似材料形成。
8.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极和所述第二电极具有包括一第一导电层和形成于该第一导电层上的一第二导电层的多层结构。
9.权利要求8的有机发光器件，其中所述第一导电层由从Ti和Ti合金构成的组中选取的一种材料形成，所述第二导电层由从Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO中选取的一种材料或类似材料形成。
10.权利要求9的有机发光器件，其中所述有机功能层进一步包含电荷注入层、电荷传输层和空穴阻挡层中的至少一个。
11.权利要求8的有机发光器件，其中所述第一导电层由从Al，Ni，Cr，AlNd中选取的一种材料或类似材料形成，所述第二导电层由与所述第一导电层的材料不同的材料形成并且由从Al，Ni，Cr，AlNd，ITO，IZO中选取的材料或其他类似材料形成。
12.权利要求11的有机发光器件，其中所述第一电极和所述第二电极进一步包含一形成于所述第一导电层之下的第三导电层。
13.权利要求12的有机发光器件，其中所述第三导电层由从Ti、Ti合金和其他类似材料中选取的一种材料形成。
14.权利要求10的有机发光器件，其中所述第一电极和所述第二电极进一步包含一形成于所述第一导电层与所述第二导电层之间的第四导电层。
15.权利要求14的有机发光器件，其中所述第四导电层由从Ti和Ti合金构成的组中选取的一种材料形成。
16.权利要求11的有机发光器件，其中所述第一电极和所述第二电极进一步包含一形成于所述第一导电层之下的第三导电层以及一形成于所述第一导电层与所述第二导电层之间的第四导电层。
17.权利要求16的有机发光器件，其中所述第三导电层由从Ti和Ti合金中选取的一种材料形成。
18.权利要求17的有机发光器件，其中所述第四导电层由从Ti和Ti合金中选取的一种材料形成。
19.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极为阴极，所述第三电极为阳极。
20.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极为阳极，所述第三电极为阴极。
21.权利要求1的有机发光器件，其中所述有机功能层进一步包含电荷注入层、电荷传输层和空穴阻挡层中的至少一个。
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