CN101090149A - 有机发光装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供有机发光装置及其制造方法。本发明公开的有机发光装置包括:包括发射区和非发射区的第一基板;设置在所述第一基板上的第一电极;设置在所述第一电极的所述非发射区的一部分上的辅助电极,所述辅助电极电连接到所述第一电极;设置在位于所述第一电极的所述非发射区的一部分上的两个辅助电极之间的多个阻隔壁,各个阻隔壁都具有悬垂结构;设置在所述第一电极的所述发射区上的发射层;以及设置在所述发射层上的第二电极,其中,所述辅助电极设置在所述阻隔壁的下部的一部分上。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光装置及其制造方法。
背景技术
在平板显示装置中,发光装置的优点在于它具有高响应速度和低功耗。还可以将发光装置制造为尺寸薄并且重量轻,因为它不需要背光。
具体地说,有机发光装置具有位于阳极与阴极之间的有机发光层。来自阳极的空穴与来自阴极的电子在有机发光层内结合而产生空穴一电子对,即激子。有机发光装置由于激子返回到基态时产生的能量而发光。
有机发光装置包括具有红色、绿色以及蓝色发射层的多个子像素以显示全彩色图像。并且,可以使用阻隔壁(barrier rib)在各个子像素中形成红色、绿色或蓝色发射层。
图1A是根据现有技术的有机发光装置的剖面图。
参照图1A,在基板140上设置有包括第一电极150、发射层180以及第二电极185的发光二极管190。
第一电极150可以是阳极,并且可以淀积有诸如氧化铟锡的透明导电膜,然后被构图为多个条纹的形式。
在第一电极150上设置有绝缘层160,该绝缘层160包括用于暴露第一电极150的开口165,并且在绝缘层160上以悬垂的形式设置有阻隔壁170。发射层180设置在开口165中,第二电极185设置在发射层180上。通过具有悬垂形式的阻隔壁170来对发射层180和第二电极185进行构图。
图1B是根据另一现有技术的有机发光装置的剖面图。
参照图1B,在第一基板100上设置有包括半导体层105、栅绝缘层110、栅极115、互绝缘层120、源极125a和漏极125b的薄膜晶体管T。
第二基板140被设置为与第一基板100相对。在第二基板140上设置有包括第一电极150、发射层180以及第二电极185的发光二极管190。
第一电极150可以是阳极,并且第一电极150可以是基本上形成在第二基板140的整个表面上的公共电极。第一电极150可以包括诸如氧化铟锡的透明导电材料。在第一电极150上设置有绝缘层160,该绝缘层160包括用于暴露第一电极150的开口165,在绝缘层160上以悬垂的形式设置有阻隔壁170。发射层180设置在开口165中,第二电极185设置在发射层180上。通过具有悬垂形式的阻隔壁170来对发射层180和第二电极185进行构图。
当将第一基板100与第二基板140相互接合时,通过金属线195将第一基板100的漏极125b与第二基板140的第二电极185相互电连接。因此,可以通过第一基板100的薄膜晶体管来驱动设置在第二基板140上的发光二极管190。上述结构使得其中第一电极150包括透明导电材料并且具有提供高透射率的优点的倒置型OLED可以作为顶发射型装置。
如此构造的有机发光装置在通过布线或薄膜晶体管对第一电极和第二电极施加规定的电信号时受到驱动以显示图像。
然而,该有机发光装置设置了按条纹或全表面电极形式并且使用具有高功函数的透明导电膜(例如ITO膜)的第一电极。因此,第一电极的薄层电阻增大,因此信号到各像素的传输被延迟。特别的是,在大面积发光装置的情况下,信号传输被严重地延迟,因而不能显示期望的图像。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种有机发光装置及其制造方法,该有机发光装置能够通过减小到各个子像素的信号传输的延迟来改进图像的质量。
为了实现以上目的,本发明提供了一种有机发光装置,该有机发光装置包括:包括发射区和非发射区的第一基板;设置在第一基板上的第一电极;设置在第一电极的非发射区的一部分上的辅助电极,所述辅助电极电连接到第一电极;设置在位于第一电极的非发射区的一部分上的两个辅助电极之间的多个阻隔壁,各个阻隔壁都具有悬垂结构;设置在第一电极的发射区上的发射层;以及设置在发射层上的第二电极,其中,辅助电极设置在阻隔壁的下部的一部分上。
辅助电极可以包括电阻比第一电极低的材料。
辅助电极的厚度可以基本等于或大于发射层与第二电极的厚度之和。
此外,本发明提供了一种有机发光装置的制造方法,该方法包括以下步骤:提供第一基板;在第一基板上形成第一电极;在第一电极的一部分上形成用于辅助电极的经构图导电层;在包括经构图导电层的第一基板上形成绝缘层;通过对用于形成阻隔壁的绝缘层的一部分进行刻蚀,来形成各自具有悬垂结构并暴露经构图导电层的一部分的阻隔壁;通过对暴露的经构图导电层进行刻蚀来形成暴露第一电极的一部分的辅助电极,所述辅助电极设置在阻隔壁的下部的一部分上;在阻隔壁之间暴露的第一电极上形成发射层;以及在发射层上形成第二电极。
在形成阻隔壁的步骤中通过干法刻蚀方法来对阻隔壁的一部分进行刻蚀。
在形成辅助电极的步骤中通过湿法刻蚀方法来对经构图导电层的暴露部分进行刻蚀。
附图说明
图1A和1B是现有技术的有机发光装置的剖面图。
图2是根据本发明实施例的有机发光装置的剖面图。
图3A到3D是用于例示根据本发明实施例的有机发光装置的制造方法的各个工艺的剖面图。
图4A和4B是用于例示根据本发明其他实施例的有机发光装置的剖面图和平面图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明实施例进行描述。然而,本发明并不限于下述实施例,而是可以实现为各种形式。在附图中,如果提到一层位于不同的层或基板上,则该层可以直接形成在所述不同的层或基板上,或者其间可以插入有另一个层。类似的标号表示类似的部件。
图2是根据本发明实施例的有机发光装置的剖面图。
参照图2,在包括发射区A和非发射区B的基板240上设置有第一电极250。第一电极250可以是阳极。在第一电极250的非发射区B的一部分上设置有辅助电极260a,该辅助电极260a可以包括电阻低于第一电极250的材料。
在位于第一电极250的非发射区B上的两个辅助电极260a之间设置有接触这两个辅助电极260a的阻隔壁270a。阻隔壁270a具有悬垂结构,并且阻隔壁270a的高度大于辅助电极260a的高度。因此,辅助电极260a位于阻隔壁270a的下部。
在第一电极250的发射区A的一部分上设置有发射层280,并且在发射层280上设置有第二电极285。通过底切阻隔壁270a对发射层280和第二电极285进行构图。
发射层280和第二电极285被设置为与辅助电极260a隔开。辅助电极260a的厚度可以形成为基本等于或大于发射层280与第二电极285的厚度之和,以使得可以通过阻隔壁270a对发射层280和第二二电极285有效地进行构图。
图3A到3D是用于例示根据本发明实施例的有机发光装置的制造方法的各个工艺的剖面图。
参照图3A,在包括发射区A和非发射区B的基板340上设置第一电极350。该第一电极350可以是阳极,并且可以包括具有高功函数的透明导电材料,例如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铟铈或氧化锌。尽管这里未示出,但是可以按条纹的形式来形成第一电极350。
在第一电极350上淀积导电层,并对该导电层进行构图以暴露第一电极350的一部分。经构图的导电层360用于辅助电极。经构图的导电层360可以包括电阻低于第一电极350的材料。例如,它可以包括Al、Mo或Cr。
接着,在包括经构图导电层360的基板340上淀积用于阻隔壁的绝缘膜370。该绝缘层370可以包括诸如氮化硅或氧化硅的无机材料。
参照图3B,形成阻隔壁370a,并通过对绝缘层的一部分进行刻蚀来暴露出经构图导电层360。此时,在绝缘膜上涂敷光刻胶,然后对该光刻胶进行曝光和显影以产生光掩模。通过使用该光掩模对绝缘层的一部分进行刻蚀来形成阻隔壁370a。
通过干法刻蚀方法来执行对绝缘层的所述部分的刻蚀。干法刻蚀方法包括离子束刻蚀、离子束铣磨、溅射以及RF刻蚀。
参照图3C,通过对暴露的经构图导电层进行刻蚀来形成暴露第一电极350的辅助电极360a。辅助电极360a位于具有悬垂结构的阻隔壁370a的下部的一部分处,并且阻隔壁370a位于两个辅助电极360a之间并接触它们。通过使用刻蚀剂(其含有混合有HNO3和HF的水或乙酸(CH3COOH))的湿法刻蚀方法来执行对经构图导电层的刻蚀。
通常,湿法刻蚀是在全部方向上具有相同刻蚀速度的各向同性刻蚀,因而沿水平和垂直方向对用于辅助电极的经构图导电层进行刻蚀。
因此,将辅助电极360a形成为位于阻隔壁370a的下部的一部分上,使得可以暴露第一电极350的一部分。
参照图3D,在阻隔壁370a之间在暴露的第一电极350上顺序地设置发射层380和第二电极385。通过底切阻隔壁370a对发射层380和第二电极385进行构图。此外,发射层380和第二电极385设置在第一电极350上,同时与辅助电极360a隔开恒定间隔,因为它们形成在阻隔壁370a的下部的一部分上。
因此,辅助电极360a和阻隔壁370a所在的区域可以是非发射区B,发射层380和第二电极385所在的区域是发射区A。
辅助电极的厚度基本等于或大于发射层380与第二电极385的厚度之和,从而可以通过阻隔壁370a对发射层380和第二电极3 85有效地进行构图。
如上所述,根据本发明实施例的有机发光装置在第一电极350上包括辅助电极360a,该辅助电极360a包括电阻低于第一电极3 50的材料。因此,可以减小第一电极350的薄层电阻,这使得可以减小到各像素的信号传输的延迟。
此外,根据本发明另一实施例的有机发光装置提供了辅助电极460a和具有悬垂结构的阻隔壁470a二者,这使得制造过程容易并简化了制造过程。
图4A到4B是用于例示根据本发明另一实施例的有机发光装置的剖面图和平面图。
参照图4A和4B,在第一基板400上设置有包括半导体层405、栅绝缘层410、栅极415、互绝缘层420、源极425a和漏极425b的薄膜晶体管T。
半导体层405可以包括非晶硅或多晶硅,栅绝缘层410位于包括半导体层405的第一基板400上。在栅绝缘层410上按对应于半导体层405的一部分的方式设置有栅极415。栅极415可以包括Al、Al合金、Mo、Mo合金、W或硅化钨(WSi2)。
在栅极415上设置有互绝缘层420以在栅极415与源极425a和漏极425b之间绝缘。源极425a和漏极425b可以透过互绝缘层420和栅绝缘层410电连接到半导体层405的一部分。源极425a和漏极425b包括诸如钼钨(MoW)、钛(Ti)、铝(Al)或铝合金的低电阻材料以减小布线电阻。
同时,在包括发射区A和非发射区B的第二基板440上设置有包括第一电极450、发射层480以及第二电极485的发光二极管490。
第一电极450可以是阳极,并且如图4B所示,第一电极450可以是形成在第二基板440上的公共电极。在第一电极450的非发射区B的一部分上设置有辅助电极460a。辅助电极460a可以包括电阻低于第一电极450的材料。
在第一电极450的一部分上、并且在两个辅助电极460a之间设置有接触这两个辅助电极460a的阻隔壁470a。阻隔壁470a具有悬垂结构。
阻隔壁470a按如图4B所示的栅格结构设置在第一电极450上,并且可以由阻隔壁470a来限定各个子像素区。此外,辅助电极460a可以设置在阻隔壁470的下部的一部分上并且在各像素区之外。
在第一电极450的发射区A的一部分上设置有发射层480,在发射层480上设置有第二电极485。通过阻隔壁470a对发射层480和第二电极485进行构图,并且发射层480和第二电极485被设置为与辅助电极460a隔开。优选的是,辅助电极460a的厚度基本等于或大于发射层480与第二电极485的厚度之和,使得可以对发射层480和第二电极485有效地进行构图。
将包括薄膜晶体管的第一基板400接合到包括发光二极管490的第二基板。此时,可以通过金属线495将薄膜晶体管T的漏极与发光二极管490的第二电极相互电连接。因此,可以由薄膜晶体管T来驱动发光二极管490。
如上所述,倒置型OLED的问题在于:由于第一电极450是公共电极,因此信号传输被严重延迟。然而,根据本发明实施例的有机发光装置包括电连接到第一电极450并位于各个像素部分之外的辅助电极460a。辅助电极460a包括电阻低于第一电极450的材料。因此,根据本发明实施例的有机发光装置可以减小第一电极的薄层电阻,这使得可以有效地减小到各像素的信号传输的延迟。并且,根据本发明的有机发光装置可以改进画面的质量。
此外,根据本发明实施例的有机发光装置提供了辅助电极460和具有底切结构的阻隔壁470二者,这使得制造过程容易并使其简化。
尽管参照特定示例性实施例对本发明进行了描述,但是本领域的技术人员应当明白,可以在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和变化。
Claims (16)
1、一种有机发光装置,该有机发光装置包括:
包括发射区和非发射区的第一基板;
设置在所述第一基板上的第一电极;
设置在所述第一电极的所述非发射区的一部分上的辅助电极,所述辅助电极电连接到所述第一电极;
设置在位于所述第一电极的所述非发射区的一部分上的两个辅助电极之间的多个阻隔壁,各个阻隔壁都具有悬垂结构;
设置在所述第一电极的所述发射区上的发射层;以及
设置在所述发射层上的第二电极,其中,所述辅助电极位于所述阻隔壁的下部的一部分上。
2、根据权利要求1所述的有机发光装置,该有机发光装置还包括:
被设置为与所述第一基板相对并且其上具有多个薄膜晶体管的第二基板,各个薄膜晶体管都包括半导体层、与所述半导体层的一部分相对应的栅极、设置在所述半导体层与所述栅极之间的栅绝缘层、以及电连接到所述半导体层的源极和漏极,其中,所述漏极与所述第二电极相互电连接。
3、根据权利要求1所述的有机发光装置,其中,所述辅助电极包括电阻低于所述第一电极的材料。
4、根据权利要求3所述的有机发光装置,其中,所述辅助电极包括从由Al、Mo和Cr组成的组中选择的任何一种或更多种。
5、根据权利要求1所述的有机发光装置,其中,所述辅助电极的厚度基本等于或大于所述发射层与所述第二电极的厚度之和。
6、根据权利要求1所述的有机发光装置,其中,所述第一电极是阳极。
7、根据权利要求2所述的有机发光装置,其中,所述第一电极是阳极和公共电极。
8、根据权利要求1所述的有机发光装置,其中,所述阻隔壁按栅格结构设置在所述第一电极上以限定多个发射区,并且,所述阻隔壁和所述辅助电极位于所述多个发射区的外部。
9、一种有机发光装置的制造方法,该制造方法包括以下步骤:
提供第一基板;
在所述第一基板上形成第一电极;
在所述第一电极的一部分上形成用于辅助电极的经构图导电层;
在包括所述经构图导电层的所述第一基板上形成绝缘层;
通过对用于形成阻隔壁的所述绝缘层的一部分进行刻蚀,形成各自具有悬垂结构并暴露所述经构图导电层的一部分的阻隔壁;
通过对暴露的经构图导电层进行刻蚀来形成暴露所述第一电极的一部分的辅助电极,所述辅助电极位于所述阻隔壁的下部的一部分上;
在所述阻隔壁之间暴露出的所述第一电极上形成发射层;以及
在所述发射层上形成第二电极。
10、根据权利要求9所述的制造方法,该制造方法还包括以下步骤:
提供第二基板;
在所述第二基板上形成多个薄膜晶体管,各个薄膜晶体管都包括半导体层、与所述半导体层的一部分相对应的栅极、设置在所述半导体层与所述栅极之间的栅绝缘层、以及电连接到所述半导体层的源极和漏极;以及
按使得所述漏极与所述第二电极相互电连接的方式接合所述第一基板与所述第二基板。
11、根据权利要求9所述的制造方法,其中,所述辅助电极包括电阻低于所述第一电极的材料。
12、根据权利要求11所述的制造方法,其中,所述辅助电极包括从由Al、Mo和Cr组成的组中选择的任何一种或更多种。
13、根据权利要求9所述的制造方法,其中,所述辅助电极的厚度基本等于或大于所述发射层与所述第二电极的厚度之和。
14、根据权利要求9所述的制造方法,其中,所述第一电极包括从由ITO、IZO、ICO和ZnO组成的组中选择的任何一种或更多种。
15、根据权利要求9所述的制造方法,其中,在形成阻隔壁的步骤中,使用干法刻蚀方法来对所述阻隔壁的一部分进行刻蚀。
16、根据权利要求15所述的制造方法,其中,在形成辅助电极的步骤中,使用湿法刻蚀方法来对所述经构图导电层的暴露部分进行刻蚀。
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