CN100479178C - 有机电光器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种目的在于可防止在以电子束加热方式来形成阴极时有机电光层和TFT的性能低下的有机电光器件及其制造方法。关于本发明的有机电光器件，包括基板、阳极、有机电光层、阴极、与所述阴极连接且为将阴极引出到外部的透明电极，还包括与所述透明电极连接，将在所述阴极蓄积电荷放出到器件的外部的互连线。由此，通过所述互连线，可以除去在阴极上产生的电荷，防止出现下部的有机电光层和TFT受损的现象，最终可以达到提高器件的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及平板显示器件，特别涉及一种有机电光器件及其制造方法。
背景技术
近年来，由于显示装置的大型化，对占有空间少的平板显示器件的需求正在增加，于是，作为这样的平板显示器件中的一种，也被称作有机发光二极体(Organic Light Emitting Diode：OLED)的有机电光器件(以下，称有机电光器件)的技术已有很快的发展，已经有各种各样的试验品被公布了。
有机电光器件是一种发光器件，其在电子和空穴注入有机发光层时发光。在作为电子注入电极(阴极)的第1电极和作为空穴注入电极(阳极)的第2电极之间，形成有机发光层，在此层注入各种电子和空穴，电子与空穴结合成对，生成激发子(Exciton)。激发子在从激发态跃迁到基态的变化过程中消失。
这样的有机电光器件与等离子显示面板(PDP)、无机电光器件等显示器件相比，具有以比较低的电压(5～10V)即可驱动的优势，有关这方面的研究目前正在活跃的进行着。
而且，因为有机电光器件有宽视角、高速响应、高对比度等优点，所以被应用于作为图形显示的像素、电视影像显示或表面光源(Surface Light Source)的像素，在如塑料一样可以弯曲(Flexible)的透明基板上形成该器件，由于可以做得很薄、很轻，并且色质也很好，因此正适合了下一代平板显示(FPD)。
另外，与已被人熟知的液晶显示器(LCD)相比，有因为不需要背景光而耗电量小、色质好的优点。
一般地，有机电光器件在其构造上及驱动方法上大体地被区分为无源型和有源型。
下面先说明一下无源型有机电光器件。
图1a和图1b是表示现有技术的无源型有机电光器件的制造过程的平板图。无源型有机电光器件的制造方法首先如图1a所示，玻璃基板1上形成了为作为阳极使用的ITO条2。
与此同时，在已经形成的阴极末端部分，形成稍短的ITO条2-1。先形成稍短的ITO条2-1的好处，是便于形成连接于阴极的金属延长线。
而且，根据需要在前述ITO条2、2-1上形成辅助电极，并在其上形成绝缘层3，由于阴极间绝缘，所以形成了电气的绝缘隔离带4。随后，如图1b所示，覆盖由空穴输送层、发光层、电子输送层等构成的有机电光层5，再以Mg-Ag合金、铝或其他导电性物质形成阴极6。
此时，前述有机电光层5不形成在前述ITO条2-1上，阴极6在ITO条2-1上形成，并可接触到ITO条2-1。
最后，密封板8通过密封剂(sealant)7粘结覆盖于前述复合结构之上，从而完成无源型有机电光器件的制备。
下面再来说明一下有源型有机电光器件。
图2a至图2b是表示有源型有机电光器件的相关工艺制造过程的平面图。
首先，如图2a所示，玻璃基板11上分别形成有源区域12和焊板13，与焊板电连接的金属线14在位于阴极位置固定的一端形成，以便于金属线与阴极的连接。
虽然在图中未表示示出，但有源区域12包括按矩阵形式排列的众多单元，每个单元包括一个驱动晶体管(TFT)和与驱动晶体管(TFT)漏极连接的阳极。
然后，如图2b所示，在有源区域12上形成有机电光层15。此时，所述金属互连线14上不形成有机电光层15，以便使所述金属互连线14可与随后形成的阴极连接。
接着，所述有机电光层15上形成阴极16。此时，阴极16可与金属互连线14连接，直到金属互连线14的上部都形成有阴极16。随后，形成包括氧吸收层、水分吸收层、防湿层等的钝化层(图中未表示)，然后用密封剂17将密封板18附着于钝化层之上，从而完成有源型有机电光显示板的制备。
上述器件有机电光器件不管是无源型还是有源型，都必须在真空状态下，首先形成有机电光层，接着形成阴极金属薄膜。用真空蒸发法、溅射(Sputter)法、离子电镀(Ion-Plating)法三种沉淀方式之一形成金属薄膜。
其中，形成器件有机电光器件的阴极时，主要使用的方法为真空蒸发法。
另外，真空蒸发法又分为电阻加热蒸发方式、电子束加热蒸发方式、射频加热蒸发方式、激光束加热蒸发方式四种方式。
现在阴极形成时，上述方法当中电阻加热蒸发方式被使用最多。
图3为说明电阻加热蒸发方式的过程概略图。
为了以电阻加热蒸发方式形成阴极金属薄膜，首先在腔体的下部装有热蒸发靶材，例如填满铝(Al)的蒸发皿。接着，在腔体的上部，将基板32置于样品座上，在基板32的下部，掩膜33依次排列，从而使在基板32上形成的薄膜图形与掩膜33的图形相对应。然后，使腔体真空，在蒸发皿31流过一定电流，温度上升，蒸发皿31上的铝气化。所述气化的铝分子在基板32上沉淀，在基板32上形成阴极34。
但是，上述的电阻加热蒸发方式因为要花费大量预热时间、容纳靶材的容量有限，所以蒸发皿必须换几次。并且，每换一次蒸发皿，都会破坏腔体的真空状态。为了再次使得腔体成为真空状态，必须要2～3小时，在大批量生产的场合有诸多不合适之处。
于是，比电阻加热方式预热时间更短，代替蒸发皿，使用坩锅的电子束加热方式适用于大批量生产。
图4是为了说明电子束加热方式的过程概略图。
利用电子束加热方式来形成阴极金属薄膜，首先在腔体的下部装着热蒸发靶材，例如填满铝的坩埚41。接着，在腔体的上部，将基板42置于某样品座上，在基板42的下部，掩膜43依次排列，从而使在基板42上形成的薄膜图形与掩膜43的图形相对应。在基板坩埚41的侧面放置发射电子的细丝44，周围互连置有提供磁力的磁体(Magnet)45，使得从所述细丝44放出的电子能够到达坩埚41。然后，一加热所述细丝44，就会放出电子，放出的电子在磁体45的磁力作用下呈环状弯曲运动，对坩埚41内的铝靶材中心施加冲击。
因此，铝由于高能量的电子上升到蒸发温度，而达到气化，这气化的铝分子在基板42上蒸发，并在基板42上形成阴极46。
然而，利用电子束加热蒸发相关工艺制备阴极46具有如下问题：
从细丝44发射出的电子在阴极上聚集的电荷会使有机电光层和薄膜晶体管(TFT)的性能降低，从而导致可靠性降低。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一其目的在于可防止在以电子束加热方式来形成阴极46时有机电光层和TFT的性能低下的有机电光器件及其制造方法。
为了达到上述目的，关于本发明的有机电光器件，包括基板、阳极、有机电光层、阴极、与所述阴极连接且为将阴极引出到外部的透明电极，其特征在于，还包括与所述透明电极连接，将在所述阴极蓄积电荷放出到器件的外部的互连线。
所述互连线以导电性物质做成，所述导电性物质包括：Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd。
为了达到上述目的，关于本发明的有机电光器件的制造方法，在包括基板、阳极、有机电光层、阴极、与所述阴极连接且为将阴极引出到外部的透明电极的有机电光器件的制造方法上，其特征在于，包括如在所述阴极蓄积的电荷放出到器件的外部，形成与所述透明电极相连并向外部引出蓄积的电荷的互连线的阶段。
关于本发明的有机电光器件的制造方法，包括基板、以TFT和与TFT的漏极相连的阳极为单位像素，单位像素依据矩阵状排列的有源区域、焊板、有机电光层、阴极、为将所述阴极连接于焊板的第1互连线的有机电光器件的制造方法，其特征在于，包括：如在所述阴极蓄积的电荷被放出到器件的外部一样，在所述基板上的有源区域的外围预定位置形成将积蓄电荷引出到器件外部的第2互连线的阶段。
本发明的有机电光器件及其制造方法有以下效果：
利用为了阴极形成的电子束蒸发工程，可将蓄积的电荷放出到基板的外部。因此，防止了因阴极产生电荷而使得有机电光层及TFT的损伤现象，最终提高了器件的可靠性。
附图说明
图1a和图1b是表示关于现有技术的无源型有机电光器件的制造过程的平板图；
图2a至图2b是表示有源型有机电光器件的制造过程的平板图；
图3为说明电阻加热蒸发方式的过程概略图；
图4是为了说明电子束加热方式的过程概略图；
图5a和图5b为表示关于本发明的无源型有机电光器件的制造过程的平板图；
图6a至图6b为表示关于本发明的有源型有机电光器件的制造过程的平板图；
图7为在批量生产时使用的大型基板上使得关于本发明的多数个有机电光器件数组化的画面。
<附图主要部分符号说明>
51、玻璃基板 52、52-1、ITO条
52-2、互连线 53、绝缘膜
54、隔离带 55、有机电光层
56、阴极 57、密封剂
58、密封板
具体实施方式
以下，关于本发明的器件有机电光器件及其制造方法的较好实施例，根据附图进行详细说明。
首先，对关于本发明的无源型有机电光器件进行如下说明。
图5a和图5b为表示关于本发明的无源型有机电光器件的制造过程的平板图。
首先，如图5a所示，在玻璃基板51上形成有用作阳极的ITO条52。
在已经形成的阴极末端部分，形成稍短的ITO条52-1。先形成稍短的ITO条52-1的好处，是便于形成连接于阴极的金属延长线。其后，使所述ITO条52-1短路，在阴极形成时，共同形成将在阴极上蓄积的电荷放出到玻璃基板51的外部的互连线52-2。
此时，互连线52-2与ITO条52-1一起形成，仅仅是本发明的一较好实施例，所述互连线52-2的位置是有机电光器件的画面表示区域的外部，或者在其上部由于不生成其它结构，在全体制造过程当中什么时候都没关系。
当然，在阴极形成后，形成所述互连线52-2，蓄积的电荷能够向外部放出。但是，在阴极形成时，由于电子束过程，在阴极上形成的电荷可迅速地排出到外部，因此有可能的话，希望在阴极形成前，形成所述互连线52-2。
并且，作为所述互连线52-2的材料，使用具有导电性的物质(例如，Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd等)。
而且，按需要，所述ITO条52、52-1上形成有辅助电极，在其上形成有绝缘膜53，为阴极间的绝缘，形成电气的绝缘隔离带54。
然后，如图5b所示，由空穴输送层、发光层、电子输送层等构成的有机电光层55被覆盖。接着，为了形成的阴极与ITO条52-1之间连接，ITO条52-1上，不形成有机电光层55。
而且，通过采用Mg-Al合金、铝或其它导电性物质的电子束蒸发过程，形成阴极56。此时，直到在ITO条52-1上形成了所述阴极56，ITO条52-1与阴极相连。
所述电子束蒸发过程中，在所述阴极56蓄积电荷，此电荷经过与阴极56相连的ITO条52-1、通过互连线52-2，被放出到玻璃基板51的外部。
最后，用密封剂57粘结密封板58，完成无源型有机电光显示板。
接下来，就关于本发明的有源型有机电光器件进行说明。
图6a至图6b为表示关于本发明的有源型有机电光器件的制造过程的平板图。
首先，如图6a所示，玻璃基板61上分别形成有源区域62和焊板63。而且，此后为了在焊板63的侧面容易地取出金属线与形成的阴极相连接，先在阴极一边的前端所在部分，形成与所述焊板63电气连接的第1互连线64。
然后，在阴极另一边的前端所在部分，阴极形成时，形成有将蓄积的电荷取出到玻璃基板61的外部的第2互连线65。
所述有源区域62图中为表示，其具有如下结构：由驱动晶体管(TFT)和与驱动晶体管(TFT)的漏极相连的阳极构成的单位依据矩阵状排列。
玻璃基板61上形成岛状的半导体膜，全面地形成包含半导体的选通绝缘膜。然后在与选通绝缘膜上的半导体膜的中央部分重叠的位置上，形成选通电极。接着，所述利用选通电极来作掩膜p型或是n型的混合物被注入所述半导体膜。然后为了使所述注入的混合物活性化，实施加热处理，根据形成了源极区域和漏极区域，完成驱动晶体管(TFT)。并且全面地形成包含所述驱动晶体管的绝缘膜。接着，贯通所述绝缘膜和选通绝缘膜，形成各种连接驱动晶体管(TFT)的源极和漏极的连线，又全面地形成了绝缘膜。然后连接所述漏极的连线表面露出，如此选择地除掉所述平坦化绝缘膜和绝缘膜，形成过孔。然后，如可以嵌入所述过孔，在包含所述过孔的平坦化绝缘膜上，蒸发阳极用物质。然后，如所述阳极可以以像素为单位分离，形成了可选择地除去阳极用物质，形成阳极，在除发光部的部分形成绝缘膜，构成有源区域62。
此时，第2互连线65的形成如上所述，是在第1互连线64形成时形成了。但是，上述第2互连线65的形成时刻，仅仅是一实施例，在有源区域62的阳极形成时形成也可以，在被用于源极/漏极的半导体形成时或选通电极形成时，共同形成也可以。
而且，作为那样的材料，要采用有导电性的物质(例如Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd等)。
接着，如图6b所示的在有源区域62上形成有机电光层66。
此时，所述第1、第2互连线64、65上有机电光层66没有形成，第1、第2互连线64、65与此后形成的阴极可以连接。
然后，电子束蒸发过程中在所述有机电光层66上形成阴极67。此时，阴极67可以如与第1、第2互连线64、65连接那样形成在第1、第2互连线64、65上。
所述电子束蒸发过程中，在所述阴极67上蓄积电荷，所述电荷通过与阴极67相连的第2互连线65，被放出到玻璃基板61的外部。
随后，形成氧吸收层、水分吸收层、防湿层等钝化层(图中未表示)，用密封剂68连接密封板69，完成有源型有机电光显示板。
图7为在批量生产时使用的大型基板上使得关于本发明的多数个器件有机电光器件数组化的画面。
也就是说，图7表示了为从器件有机电光器件取出电荷全部连接互连线65、形成到基板的前端部的连接部分，在外部的连接很容易制造。
通过以上说明内容，本行业人员完全可以在不超过本发明技术思想的范围内进行多种变化和修改。
因此，本发明的技术范围并不局限于实施例所述的内容，必须要根据权利要求范围来确定。
Claims (8)
1、一种有源型有机电光器件，包括：有源区域、焊板、有机电光层以及阴极，其中有源区域包括多个矩阵状排列的单位像素，且各单位像素具有TFT以及与TFT的漏极相连的阳极，其特征在于，所述有机电光器件还包括：
与所述焊板和阴极直接连接的第1互连线；以及
与所述阴极直接连接的第2互连线，用于将在阴极蓄积的电荷放出到有机电光器件的外部，其中所述第1和第2互连线沿着所述有源区域的两边延伸设置，并与所述有源区域隔开，以在相对于所述有源区域的相反方向上延伸设置。
2、如权利要求1所述的有机电光器件，其特征在于，所述互连线以导电性物质做成。
3、一种有源型有机电光器件的制造方法，是包括基板、有源区域、焊板、有机电光层以及阴极的有机电光器件的制造方法，其中有源区域包括多个矩阵状排列的单位像素，且各单位像素具有TFT以及与TFT的漏极相连的阳极，其特征在于，所述方法包括：
形成与所述焊板和阴极直接连接的第1互连线；以及
形成与所述阴极直接连接的第2互连线，用于将所述阴极蓄积的电荷放出到有机电光器件的外部，其中所述第1和第2互连线沿着所述有源区域的两边延伸设置，并与所述有源区域隔开，以在相对于所述有源区域的相反方向上延伸设置。
4、如权利要求3所述的有机电光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互连线的阶段在所述阴极形成前。
5、如权利要求3所述的有机电光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互连线的阶段在所述第1互连线形成时。
6、如权利要求3所述的有机电光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互连线的阶段在所述阴极形成时。
7、如权利要求3所述的有机电光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互连线的阶段在所述TFT的源极和漏极形成时。
8、如权利要求3所述的有机电光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互连线的阶段在所述TFT的选通电极形成时。
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