CN100423301C

CN100423301C - 发光装置

Info

Publication number: CN100423301C
Application number: CNB2005100542491A
Authority: CN
Inventors: 金武谦; 金相烈
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: KR100634502B1; CN1670976A; JP2005227781A; US20050179375A1; KR20050081404A; US7309958B2; JP4624123B2

Abstract

提供一种有机发光装置，该有机发光装置包括在阴极层和阳极层之间的旁路晶体管。该有机发光装置包括：基板；在基板上隔开预定距离的阴极层和阳极层；依次堆叠在阴极层上的电子传输层以及发光层；形成在阴极层和阳极层之间的电流控制单元，其控制在阴极层和阳极层之间流动的电流；空穴传输层，其与电流控制单元分隔开并且连接发光层和阳极层；形成在空穴传输层上的保护层；第一绝缘层，其由保护层密封并且接触堆叠在阴极层上的诸层的外表面；围绕电流控制单元的一部分的第二绝缘层，其中外部电压施加到该电流控制单元；以及形成在阳极层周围的基板上的第三绝缘层，该第三绝缘层至少接触阳极层的外表面并且被保护层密封。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，并且尤其涉及一种包括旁路晶体管的有机发光装置，其中晶体管插入在阴极和阳极之间。

背景技术

有机发光装置根据光发射的方向可以被分成底部发光型和顶部发光型。

在发光效率方面，具有顶部发光结构的有机发光装置比具有底部发光结构的有机发光装置优越。由于这个原因，具有顶部发光结构的有机发光装置被广泛的使用。

为了驱动有机发光装置，需要例如MOSFET或者TFT的驱动器件。目前，传统的有机发光装置使用至少三个MOSFET或者TFT。而且，每个晶体管和有机发光装置都独立的形成。也就是，在形成晶体管之后，在晶体管上形成有机发光装置。

传统的有机发光装置需要至少三个MOSFET或者TFT，因此需要一个大的用于安装的区域并且其具有高功耗。此外，由于晶体管和有机发光装置必须独立制造，所以完成制造过程要花费较长时间，因此，生产率很低。同样，产量也减少了。

通常，当施加周期信号驱动有机发光装置时，由于信号的突然增加会产生过发射(over shooting)的问题。在传统的有机发光装置的情况下，可以通过改变电路来解决这个问题。但是，这个解决方法需要更多的晶体管，因此，单位单元所占用的区域的尺寸进一步增加。

发明内容

本发明提供一种有机发光装置，该设备可以最大化空间的实际使用效率，减少工艺时间从而增加生产率，并且改进过发射问题。

本发明还提供一种制造有机发光装置的方法。

根据本发明的一个方面，提供一种有机发光装置，其包括：基板；被基板上的预定距离分隔的阴极层和阳极；依次堆叠在阴极层上的电子传输层以及发光层；电流控制单元，其控制在阴极层和阳极层之间流动的电流，该电流控制单元形成在阴极层和阳极层之间；空穴传输层，其与电流控制单元分隔开并且连接发光层和阳极层；形成在空穴传输层上的保护层；第一绝缘层，其由保护层密封并且接触堆叠在阴极层上的诸层的外表面；包围电流控制单元的一部分的第二绝缘层，其中外部电压施加到该第二绝缘层；以及形成在阳极层周围的基板上的第三绝缘层，该第三绝缘层至少接触阳极层的外表面并且被保护层密封。

该发光装置还包括一个金属层和一个开关装置，其中金属层分离于基板上的阳极层，并超出阳极层的外部边缘，而开关装置用于开关施加到阳极层上的电压，其位于阳极层和阴极层之间。

电流控制单元可以是晶体管，该晶体管包括连接阳极层和阴极层的沟道，以及与沟道分隔预定距离的第一栅极。

根据本发明的另一方面，提供一种制造发光装置的方法，包括：在基板上形成相互分隔开的阴极层和阳极层；在阴极层和阳极层之间形成第一沟道；在阴极层和阳极层上形成第一绝缘层，该第一绝缘层暴露阴极层和阳极层的一部分，并且覆盖第一沟道；在第一绝缘层上形成第一栅极；形成覆盖第一绝缘层上的第一栅极的第二绝缘层；在阴极层的暴露部分上依次形成电子传输层以及发光层；在第二绝缘层上形成与第一栅极分隔开的第三绝缘层；在发光层上形成连接到阳极层的空穴传输层；以及在空穴传输层的整个表面上形成保护层以密封形成在空穴传输层周围的第一到第三绝缘层。

阴极层和阳极层的形成还可以包括形成金属层，而阳极层和阴极层形成在与阳极层分隔开的基板的预定区域上。

第一沟道的形成还可以包括，形成阳极层和金属层之间的第二沟道。

第一绝缘层的形成还可以包括，在由第二沟道覆盖的金属层上延伸第一绝缘层。

第一栅极的形成还可以包括，在于第二沟道上形成的第一绝缘层上形成第二栅极。

第一和/或第二沟道可以是第一掺杂区域和/或形成在基板上的材料层，该第一掺杂区域通过注入导电性掺杂物形成。

磁层可以包括依次堆叠的下电极、硬磁膜、隧穿膜、软磁膜以及上电极；插入在下电极、硬磁层、隧穿膜和软磁膜，以及阳极层的侧表面之间的第一隔离层；以及插入到硬磁膜、隧穿膜、软磁膜和上电极，以及阴极层的侧表面之间的第二隔离层。

根据本发明的另一方面，提供一种制造发光装置的方法，该方法包括：在基板上形成相互分隔开的阴极层和阳极层；形成在阴极层和阳极层之间的基板上的第一栅极；在阴极层的预定区域上形成第一绝缘层，其中阴极层与第一栅极分隔开，并且利用第一绝缘膜填充阴极层和阳极层之间的间隙以覆盖第一栅极；在第一绝缘层上形成连接阴极层和阳极层的第一沟道，其中第一栅极形成在第一绝缘层上；在与第一栅极分隔开的第一绝缘层上形成第二绝缘层，其覆盖第一沟道并且暴露阴极层和阳极层的一部分；在阴极层的暴露区域上依次形成电子传输层以及发光层；在与第一栅极分隔开的第二绝缘层上形成第三绝缘层；形成连接到阳极层的空穴传输层；以及在空穴传输层的整个表面上形成保护层以密封围绕空穴传输层形成的第一到第三绝缘层。

该方法还可以包括，在与阳极层分隔开的基板的预定区域上形成金属层。此外，该方法还可以包括在阳极层和阴极层之间在基板上形成第二栅极。

第一绝缘层可以填充阴极层和阳极层之间的间隙，并且覆盖第二栅极。此外，该方法还可以包括在形成在第二栅极上的第一绝缘层的一部分上形成第二沟道，并且还可以包括在第二沟道上形成第二绝缘层。

第一沟道可以由从半导体层、磁层以及有机半导体层组成的组中选择的材料形成。

这里，磁层可以包括依次堆叠的下电极、硬磁层、隧穿膜、软磁层以及上电极；以及覆盖由下电极、硬磁膜、隧穿膜以及软磁膜组成的堆叠结构的隔离层。这时，软磁膜由具有对施加到第一栅极的电压范围呈线性极化的磁性材料构成。

电阻区域可以在阴极层中形成。

根据本发明的有机发光装置包括用于驱动有机发光装置的两个以下的晶体管，从而减少单位单元的体积以及功耗。此外，晶体管和有机发光装置可以在同一过程中形成，从而减少用于制造的工艺数量并且增加生产率。根据本发明的有机发光装置包括插入在阴极和阳极之间的旁路晶体管。当在有机发光装置工作期间信号的频率突然增加时，该旁路晶体管可以使信号的一部分分流。因此，使用根据本发明的有机发光装置防止了过发射。

附图说明

参考附图，通过详细描述示范性实施例，本发明的上述和其它特征以及优点将变得更加明显，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的有机发光装置的截面图；

图2是根据本发明的第二实施例的有机发光装置的截面图；

图3是图2的有机发光装置的沟道区域的放大的截面图；

图4是根据本发明的第三实施例的有机发光装置的截面图；

图5是图4的有机发光装置的沟道区域的放大的截面图；

图6是根据本发明的一个实施例，组成有机发光装置的R、G和B彩色像素的平面图；

图7是示出了关于图1、图2或图3所描述的有机发光装置的电流-电压-亮度的图表；以及

图8到图12是示出了图1所描述的有机发光装置的制造方法的截面图。

具体实施方式

参考附图，本发明将被更加充分的描述，其中本发明的实施例在附图中示出。在附图中，层和区域的厚度为了清晰而被放大。全部的附图中，相同的参考标记表示相同的元件。

根据本发明的实施例的一种有机发光装置现在将被描述。

<第一实施例>

参考图1，根据本发明的第一实施例的有机发光装置(下文称为第一有机发光装置)包括第一至第三金属层图案28、30和32，这些图案由形成在基板20上的铝组成。该基板可以是n型硅基板。第一至第三金属图案28、30和32的厚度大约为2500-3000

第一至第三金属层图案28、30和32分隔开预定距离。被第一金属层图案28占的区域比第二和第三金属层图案30和32宽。第一金属层图案28是阴极层并且第二金属层图案30是阳极层。第三金属层图案32被连接到外部电源。地址线26和电源线27被设置在基板20中。两根线26和27分隔开预定距离。地址线26位于第二金属层图案30下方，并且电源线27被布置在第三金属层图案32的外侧。地址线26和电源线27可以是具有大约250nm的厚度的铝线。第一掺杂区域22被设置在基板20上在第一金属层图案28和第二金属层图案30之间。第二掺杂区域24被设置在基板20上在第二金属层图案30和第三金属层图案32之间。第一和第二掺杂区域22和24被掺杂有p型导电性掺杂物并且形成晶体管的沟道区域。第一绝缘层34在第一金属层图案28的预定区域上形成预定高度。覆盖第一掺杂区域22的第二绝缘层40在第一金属层图案28和第二金属层图案30之间形成。第二绝缘层40具有预定的高度并且覆盖第一和第二金属图案层28和30的一部分。第二绝缘层40包括第一栅极36。第一栅极36、第一掺杂区域22以及第一和第二金属层图案28和30组成第一晶体管T1。第一晶体管T1控制输入到第一有机发光装置的电流量，并且控制从阳极层，也就是，第二金属层图案30，流到阴极层，也就是，第一金属层图案28的电流。也就是，通过第一掺杂区域22输入到第一金属层图案28的电流量与施加到第一晶体管T1的第一栅极36的电压成比例的增加或减少。

当通过第一掺杂区域22输入到第一金属层图案28的电流量大时，通过空穴传输层50提供给有机发光层48的电流量减少，因此，从有机发光层48发射的光的量减少。也就是，第一有机发光装置的亮度减小。另一方面，当通过第一掺杂区域22输入到第一金属层图案28的电流量小时，通过空穴传输层50提供给有机发光层48的电流量增加，因此，从有机发光层48发射的光的量增加，从而增加了第一有机发光装置的亮度。

因为提供给有机发光层48的电流取决于施加到第一晶体管T1的第一栅极36的电压，并且从有机发光层48发射的光的量根据该电流而改变，所以，第一有机发光装置的亮度可以通过控制施加到第一栅极36的电压而被容易的控制。

第三绝缘层42被插入到第二金属层图案30和第三金属层图案32之间以覆盖第二掺杂区域24。第三绝缘层42可以由与第一和第二绝缘层34和40相同的绝缘材料组成，例如二氧化硅膜(SiO₂)，或者由另一种绝缘材料形成，比如氮化物膜，或者三个绝缘层34、40、42可由不同材料构成。第三绝缘层42覆盖第二和第三金属层图案30和32的一部分。第二绝缘层40和第三绝缘层42在第二金属层图案30上隔开预定距离。第二栅极38包括在第三绝缘层42中。第二栅极38可以靠近第二掺杂区域22形成并且被连接到地址线26。第二栅极38、第二掺杂区域24以及第二和第三金属层图案30和32组成第二晶体管T2。第二晶体管T2被用来驱动第一有机发光装置。也就是，当电源通过地址线26被施加到第二栅极时，由于电场作用电流流过第二掺杂区域24，随后第二和第三金属层图案30和32之间的沟道开通。结果是，由于有通过电源线27施加到第三金属层图案32的驱动电压，电流通过第二晶体管T2向第一晶体管T1流动，如第一箭头A所指示的那样。当预定电压被施加到第一晶体管T1的第一栅极36时，施加到第一晶体管T1的电流的一部分通过第一掺杂区域22流到阴极层，也就是第一金属层图案28，如第三箭头A2所示，并且余下的电流如第二箭头A1所指示的那样，通过空穴传输层50进入有机发光层48，其中从第一晶体管T1流到阴极层的电流与施加的电压的幅度成比例。此外，由流入第一金属层图案28的电流产生的电压降会比施加到第一栅极36用于导通第一晶体管T1的电压低。为了平衡通过第一掺杂区域22流入第一金属层图案28的电流与通过空穴传输层50流入有机发光层48的电流之间的电流比率，电阻区域R1和R2可以被包括在第一金属层图案28的预定区域中。掺杂物可以被注入到电阻区域R1和R2。

电子传输层44和有机发光层48依次形成在第一绝缘层34和第二绝缘层40之间的第一金属层图案28上。电子传输层44可以由具有适当逸出功的材料组成，以容易地从第一金属层图案28传输电子到有机发光层48。电子传输层44包括依次堆叠的第一和第二电子传输层44a和44b。第一电子传输层44a可以是钙(Ca)层，且第二电子传输层44b可以是氟化钡(BaF₂)层或者氟化锂层。第一和第二电子传输层44a和44b的厚度分别大约为5nm和2nm。电子传输层44可以是例如钡(Ba)层的单层。有机发光层48通过复合(coupling)空穴和电子而发光。光由有机发光层48向上发射。有机发光层48具有大约80nm的厚度，并且可以是发射绿、红、蓝色光的低分子荧光层、聚合物荧光层或者磷光层。有机发光层48形成为一个与第二绝缘层40的高度相等的高度。

空穴传输层50和保护层52依次形成在第一绝缘层34和第三绝缘层42之间。空穴传输层的厚度大约为50nm。空穴传输层50接触有机发光层48的整个表面，覆盖第二绝缘层40的整个表面，并且接触第二绝缘层40和第三绝缘层42之间的第二金属层图案30的整个表面。因为空穴传输层50的逸出功与第二金属层图案30的逸出功相似，所以空穴可以容易地注入空穴传输层50中。由于空穴必须通过有机发光层48的整个表面传输，所以空穴传输层50最好由具有高电导率的材料形成。保护层52保护其下方堆叠的诸层免受杂质尤其是湿气的影响。因此，可以采用执行与保护层52相同的功能的另一个装置。保护层52接触空穴传输层50的暴露表面，并且保护层52的端部由第一和第三绝缘层34和42密封。保护层52可以是玻璃层或者例如金膜的薄膜。此外，保护层52以及第一和第三绝缘层34和42可以由例如UV树脂的预定密封材料密封。

图1至图3中的第一至第三绝缘层34、40和42被描述为单层，然而，每个绝缘层都可以包括由不同材料组成的多个层。

<第二实施例>

根据本发明的第二个实施例的有机发光装置(下文称为第二有机发光装置)的一个方面是，晶体管的沟道形成在基板上而不是凹进基板内。

参考图2，第二有机发光装置几乎与第一有机发光装置相同，但是在第一和第二金属层图案28和30之间的第一沟道层60，以及在第二和第三金属层图案30和32之间的第二沟道层62，都被设置于基板20之上。第一和第二沟道层60和62执行与图1所描述的第一有机发光装置中的第一和第二掺杂区域22和24相同的功能。第一沟道层60、第一和第二金属层图案28和30以及第一栅极36组成了第三晶体管T3。第二沟道层62、第二和第三金属层图案30和32以及第二栅极38组成了第四晶体管T4。第三和第四晶体管T3和T4分别执行与第一有机发光装置中的第一和第二晶体管相同的功能。第三晶体管T3的第一沟道层60可以是诸如掺杂半导体层的有机半导体层、磁层或者并五苯层。当第一沟道层60是磁层时，如图3所描述的，第一沟道层60可以包括依次形成在基板20上的接触第一金属层图案28的下电极60a、硬磁膜60b、隧穿膜60c、软磁膜60d，以及接触第二金属层图案30的上电极60e。第一沟道层60也可以包括插入在下电极60a、硬磁膜60b、隧穿膜60c以及软磁膜60d和第二金属层图案30之间的第一隔离层S1，以及在硬磁膜60b、隧穿膜60c、软磁膜60d以及上电极60e的侧面和第一金属层图案28之间的第二隔离层S2。硬磁膜60b是不论外部施加的磁场如何分子自旋(spin)均固定的磁性材料膜。另一方面，软磁膜60d是根据外部施加的磁场将分子自旋设置为和硬磁膜60b的分子自旋同向或反向的磁性材料膜。当在软磁膜60d中分子自旋与硬磁膜60b中分子自旋是相同的方向时，第一沟道层60的电阻最小，也就是，通过第一沟道层60输入到第一金属层图案28的电流最大。另一方面，当软磁膜60d中的分子自旋被设置为和硬磁膜60b的分子自旋相反方向时，第一沟道层60的电阻最大，因此，输入到第一金属层图案28的电流最小。也就是，软磁膜60d中越多的分子自旋被设置为与硬磁膜60b中分子自旋相同的方向时，就有越多的电流通过第一沟道层60流到第一金属层图案28。

通过第一沟道层60流入到第一金属层图案28的电流不应随施加到第一栅极36的电压而增加，这与在第一有机发光装置中的情况不同，在第一有机发光装置中，根据施加到第一栅极36的电压，通过第一掺杂区域22流入第一金属层28的电流增加。因此，当第一沟道层60是磁层时，软磁膜60d至少是这样一种磁性材料膜，该膜具有在施加到第一栅极36的电压范围内的线性极化。

第二沟道层62也可以被构造的与第一沟道层60相同。

<第三实施例>

根据本发明的第三实施例的有机发光装置(下文称为第三有机发光装置)的一方面是，在栅极上方形成晶体管的沟道。

参考图4，第三栅极66在基板20上形成在第一和第二金属层图案28和30之间。第三栅极66不接触第一和第二金属层图案28和30，并且与第一有机发光装置中的第一栅极执行相同的功能。具有与第三栅极66相同的形状的第四栅极68在基板20上形成在第二和第三金属层图案28和30之间。第四栅极68执行与第一有机发光装置中的第二栅极相同的功能。第四绝缘层70位于第三栅极66上方在第一和第二金属层图案28和30以及第三栅极66之间。第四绝缘层70可以被平面化为具有与第一和第二金属层图案28和30相同的高度。第五绝缘层72位于第四栅极68上方，在第二和第三金属层图案30和32以及第四栅极68之间。第五绝缘层72可以被平面化为具有与第二和第三金属层图案30和32相同的高度。第四和第五绝缘层70和72可以是由SiO₂组成的硅氧化物层。第四和第五绝缘层70和72可以具有1000-1500

的厚度。连接到第一和第二金属层图案28和30的第三沟道层74，以及连接到第二和第三金属层图案30和32的第四沟道层76，分别形成在第四绝缘层70和第五绝缘层72上。第三沟道层74与第二有机发光装置的图2中的第一沟道层60执行相同的功能，并且能够由与第一沟道层60相同的材料组成。第四沟道层76执行与第二沟道层62相同的功能。第三沟道层74、第三栅极66以及第一和第二金属层图案28和30组成第五晶体管T5，并且第四沟道层76、第四栅极68以及第二和第三金属层图案30和32组成第六晶体管T6。第五和第六晶体管T5和T6分别执行与第二有机发光装置中的第三和第四晶体管T3和T4相同的功能。

当第三沟道层74包括磁层时，第三沟道层74能如图5描述的那样构造。

更具体的是，参考图5，第三沟道层74包括依次堆叠在第四绝缘层70的预定区域上的下电极74a、硬磁膜74b、隧穿膜74c、软磁膜74d以及上电极74e。第三沟道层74还包括防止下电极74a、硬磁膜74b以及隧穿膜74c接触上电极74e的隔离层74f。隔离层74f形成在堆叠结构74g的侧面与上电极74e的沿着堆叠结构74g的侧表面延伸的一部分之间，其中堆叠结构74g由下电极74a、硬磁膜74b以及隧穿膜74c组成。下电极74a被连接到第一金属层图案28，并且上电极74e的延伸部分连接到第二金属层图案30。

参考图4，第三沟道层74被第六绝缘层78覆盖，并且第四沟道层76被第七绝缘层80覆盖。第六绝缘层78使第三沟道层74与空穴传输层50、电子传输层44以及有机发光层48绝缘。第四绝缘层76通过第七绝缘层80与空穴传输层50绝缘。第三有机发光装置的其他元件与第一或者第二有机发光装置的元件相同。

图6是包括多个根据本发明的一个实施例的第一有机发光装置的红、绿和蓝色像素的平面图。图1是沿图6的1-1’线的截面图。

参考图6，第一栅极36被分到红、绿和蓝色像素的每一个。但是，第二栅极38仅包含在一个像素中。第二栅极38由三个像素共用。

现在将描述证实根据本发明实施例的有机发光装置的特性的实验结果。

使用第一有机发光装置。为了针对驱动电压测量提供给受测有机发光装置的电流密度以及受测有机发光装置的亮度，多种电压被施加到第一栅极36上。

图7是示出了实验结果的图表。参考标记■表示偏移电压不施加到第一栅极36的情况。参考标记●、▲和表示分别施加0.6V、1.2V和1.8V控制电压到第一栅极36的情况。

参考图7，在所有的情况下，由于施加到第三金属层图案32的电压增加，所以有机发光装置的电流密度和亮度增加，但是由于施加到第一栅极36的控制电压增加，所以电流密度和亮度增加的速率减小。这是因为，通过空穴传输层50提供的电流的一部分通过第一掺杂区域22流入到阴极层，即第一金属层图案28中。

该结果也表示，根据本发明的实施例的有机发光装置的亮度可以通过控制施加到第一栅极36的电压进行控制。

现在将描述制造根据本发明的实施例的第一到第三有机发光装置的方法。

参考图1、2和4，除了沟道的位置和构造，本发明的第一到第三有机发光装置的结构几乎相同。因此，制造第二和第三有机发光装置的方法将被省略。

参考图8，地址线26和电源线27形成在基板20中。基板20可以是n型硅基板。每个地址线26和电源线27都可以是预定的导电线，例如厚度约250nm的铝线。

接下来，金属层(未示出)形成在基板20上。该金属层可以形成为具有2500-3000

的厚度。该金属层可以由铝层构成。隔开预定距离的第一至第三金属层图案28、30和32通过构图基板20上的金属层而形成。被用作阴极层的第一金属层图案28比第二和第三金属层图案30和32宽。第二金属层图案30被用作阳极层，以及第三金属层图案32被连接到电源线27。

接下来，诸如n型导电掺杂物的预定导电掺杂物被注入到基板20的前表面上，该预定导电掺杂物是注入到基板20的掺杂物的相反的类型。优选地，注入的掺杂物不渗透到第一至第三金属层图案28、30和32中。因此，优选地，充分控制离子注入能量。具有预定深度的第一掺杂区域22形成在第一和第二金属层图案28和30之间的基板20中。此外，具有预定深度的第二掺杂区域24形成在第二和第三金属层30和32之间的基板20中。第一到第三金属层图案28、30和32可以这样设置，即，使得第二掺杂区域24形成在地址线26和电源线27之间，且第一掺杂区域22形成在地址线26的左侧。

通过注入掺杂物到第一金属层图案28中而形成第一和第二电阻区域R1和R2。第一和第二电阻区域R1和R2分隔开预定距离。第一和第二电阻区域R1和R2用于保持通过第一掺杂区域22从第二金属层图案30流入到第一金属层图案28的电流和通过空穴传输层从第二金属层图案30流入到第一金属层图案28的电流的比率，其中空穴传输层将在随后的工艺中形成。

参考图9，第八绝缘层90形成在第一金属层图案28的预定区域上。同时，覆盖第一掺杂区域22的第九绝缘层92形成在第一和第二金属层图案28和30上，并且覆盖第二掺杂区域24的第十绝缘层94形成在第二和第三金属层图案30和32上。可以采用使用掩模的掩蔽方法形成第八至第十绝缘层90、92和94，其中该掩模覆盖除了将要形成第八至第十绝缘层90、92和94的区域之外的其余区域。第八和第九绝缘层90和92在第一金属层图案28中限定了用于形成有机发光层的区域。第九和第十绝缘层92和94界定了第二金属层图案30的暴露区域，并且将在随后的工艺中形成的空穴传输层将接触第二金属层图案30的暴露区域。第八至第十绝缘层90、92和94将形成为1000-1500

的厚度。第八至第十绝缘层90、92和94中每一个的厚度都比第一至第三金属层28、30和32的厚度薄。因此，即使第九绝缘层92形成在第一和第二金属层图案28和30之间，并且第十绝缘层94形成在第二和第三金属层图案30和32之间，而第一至第三金属层图案28、30和32以及基板20之间的台阶轮廓仍然维持不变。因此，第九和第十绝缘层92和94的表面具有相应于台阶轮廓的凹形。第一栅极36和第二栅极38使用掩模方法分别形成在第九和第十绝缘层92和94的凹形区域中。然后，用于形成第一和第二栅极36和38的掩模被去除。这样就形成了包括第一栅极36、第一掺杂区域22以及第一和第二金属层图案28和30的第一晶体管T1，并且还形成了包括第二栅极38、第二掺杂区域24以及第二和第三金属层图案30和32的第二晶体管T2。使用第一晶体管T1作为控制从第二金属层图案30流入第一金属层图案28的电流的电流控制单元，其中第二金属层图案30被作为阳极层，第一金属层图案28被作为阴极层。第二晶体管T2是一个开关装置，控制通过第三金属层图案32施加的驱动电压被施加到第二金属层图案30上。

参考图10，第十一绝缘层96形成在第八绝缘层90上，并且，同时，覆盖第一栅极36的第十二绝缘层98形成在第九绝缘层92上。此外，覆盖第二栅极38的第十三绝缘层100形成在第十绝缘层94上。第十一至第十三绝缘层96、98和100中的每一个都可以由诸如硅氧化物膜的预定氧化物膜形成。

电子传输层44和有机发光层48使用剥离(lift off)方法依次地形成在第八和第九绝缘层90和92之间的第一金属层图案28上。形成的电子传输层44和有机发光层48与第十一和第十二绝缘层96和98的高度相同。通过依次地堆叠第一和第二电子传输层44a和44b形成电子传输层44。第一电子传输层44a可以是具有大约5nm厚度的钙(Ca)层。第二电子传输层44b可以是具有大约2nm厚度的氟化钡(BaF₂)层或者氟化锂(LiF)层。电子传输层44也可以是例如钡层的单层。有机发光层48可以是预定的荧光材料层，例如可以发射绿、红和蓝色光之一的低分子荧光层、聚合物荧光层和磷光层中的一种。有机发光层48形成为大约80nm的厚度。

参考图11，第十四和第十五绝缘层102和104分别形成在第十一和第十三绝缘层96和100上。第十四和第十五绝缘层102和104中的每一个都可以是诸如硅氧化物膜的预定的氧化物膜。

参考图12，空穴传输层50和保护层52形成在第十四和第十五绝缘层102和104之间。空穴传输层50覆盖有机发光层48和第十二绝缘层98的暴露部分，并且接触第二金属层图案30。保护层52被粘接到空穴传输层50的暴露的整个表面，并且接触第十四和第十五绝缘层102和104以用来密封。从第二金属层图案30提供的空穴必须被转移到有机发光层48的整个表面中。因此，优选地，空穴传输层50由具有高电导率的材料组成。保护层52用作一种保护在保护层52下方形成的堆叠层免受外部杂质尤其是湿气影响的装置，并且该保护层可以利用厚度大约为1μm的硅氧化物膜形成。可以使用例如UV树脂的密封材料密封在保护层52和第十四以及第十五绝缘层102和104之间的间隙。

照此，完成了图1所描述的第一有机发光装置的制造。

当比较图1和图12时，看出第一绝缘层34由第八、第十一和第十四绝缘层90、96和102组成。同样，第二绝缘层40由第九和第十二绝缘层92和98组成，并且第三绝缘层42由第十、第十三和第十五绝缘层94、100和104组成。

如上所述，根据本发明的有机发光装置包括少于两个的用于驱动有机发光装置的晶体管。因此，当与传统的有机发光装置比较时，可以减少单位单元的体积和功耗。此外，晶体管和有机发光装置在相同的操作中形成，从而减少了工序数量并且提高了生产率。根据本发明的一种有机发光装置包括阴极层和阳极层之间的旁路晶体管。当在有机发光装置的工作期间信号的频率突然增加时，该旁路晶体管可以为信号的一部分形成旁路。因此，使用根据本发明的有机发光装置防止了传统的过发射问题。

尽管本发明已经被特别的示出并且参考其附图被描述，然而，它不应当仅被解释为限制在这里所述的实施例中。例如，本领域的技术人员可以形成FET，该FET能形成一晶体管而非形成第一和第二晶体管T1和T2。此外，电子传输层44和/或有机发光层48可以以不同的结构形成。因此，本发明的范围由这里所述的附属权利要求的技术精神加以限定。

Claims

1. 一种发光装置，其包括：

基板；

在所述基板上隔开预定距离的阴极层和阳极层；

依次堆叠在所述阴极层上的电子传输层以及发光层；

电流控制单元，其控制在所述阴极层和阳极层之间流动的电流，该电流控制单元形成在所述阴极层和阳极层之间；

空穴传输层，其分离于所述电流控制单元并且连接所述发光层和所述阳极层；

形成在所述空穴传输层上的保护层；

第一绝缘层，其由所述保护层密封并且接触堆叠在所述阴极层上的诸层的外表面；

围绕所述电流控制单元的一部分的第二绝缘层，外部电压施加到所述电流控制单元的所述一部分；以及

形成在所述阳极层周围的基板上的第三绝缘层，该第三绝缘层至少接触所述阳极层的外表面并且被所述保护层密封。

2. 如权利要求1所述的发光装置，在所述阳极层周围的基板上提供分离于所述阳极层的金属层，并且在所述阳极层和阴极层之间设置用于开关施加到所述阳极层上的电压的开关装置。

3. 如权利要求1所述的发光装置，其中所述电流控制单元是一晶体管，该晶体管包括连接所述阳极层和阴极层的沟道以及与所述沟道分隔预定距离的第一栅极。

4. 如权利要求3所述的发光装置，其中所述沟道是形成在所述基板中的掺杂区域。

5. 如权利要求3所述的发光装置，其中所述沟道是形成在所述基板上的材料层。

6. 如权利要求5所述的发光装置，其中所述材料层是从由半导体层和磁层组成的组中选择的一种。

7. 如权利要求6所述的发光装置，其中所述材料层是有机半导体层。

8. 如权利要求1所述的发光装置，其中所述电子传输层是单层，或者是包括依次堆叠的第一和第二电子传输层的多层。

9. 如权利要求8所述的发光装置，其中所述第一电子传输层是钙层，且所述第二电子传输层是氟化钡层或者氟化锂层之一。

10. 如权利要求1所述的发光装置，其中所述发光层是有机发光层。

11. 如权利要求10所述的发光装置，其中所述有机发光层是从由产生绿、红或者蓝光的低分子荧光层、聚合物荧光层以及磷光层组成的组中选择的一种。

12. 如权利要求1所述的发光装置，其进一步包括在所述阴极层中提供的电阻区域。

13. 如权利要求2所述的发光装置，其中所述开关装置是一晶体管，该晶体管包括连接所述阳极层和阴极层的沟道以及与所述沟道分隔预定距离的第二栅极。

14. 如权利要求13所述的发光装置，其中所述沟道是所述基板中形成的掺杂区域。

15. 如权利要求13所述的发光装置，其中所述沟道是形成在所述基板上的材料层。

16. 如权利要求3所述的发光装置，其中所述沟道是形成在所述第一栅极上方的材料层。

17. 如权利要求16所述的发光装置，其中所述材料层是从由半导体层和磁层组成的组中选择的一种。

18. 如权利要求17所述的发光装置，其中所述材料层是有机半导体层。