CN101431093A - 有机发光器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机发光器件及其驱动方法。该有机发光器件包括基板；在所述基板上的薄膜晶体管；有机发光二极管，其包括与所述薄膜晶体管连接的第一电极、有机发光层和第二电极；以及电源线。所述薄膜晶体管包括半导体层、栅极绝缘层、栅极电极、源极电极和漏极电极。所述电源线包括第一导电层和在所述第一导电层上的第二导电层，所述第一导电层包括与所述源极电极和漏极电极相同的形成材料，所述电源线与所述第二电极电连接。

Description

有机发光器件及其制造方法

本申请要求2007年11月6日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2007-0112901的优先权，在此将其以全文引用的方式结合以供用于所有用途的参考。

技术领域

本发明典型的实施方式涉及一种有机发光器件及其制造方法。

背景技术

近来，因为平板显示器件解决了诸如阴极射线管这样的现有显示器件的缺陷，所以诸如液晶显示器、有机发光器件和等离子体显示面板这样的平板显示器件已经受到了关注。

尤其是，因为有机发光器件具有不使用诸如背光单元这样的光源就可发光的自发光结构，所以可以通过简单的工艺制造出较薄和较轻的有机发光器件。由于诸如以低电压驱动、较高的发光效率和较宽的视角这样的特性，已经考虑有机发光器件成为下一代显示器件。

有机发光器件通过下述方法制造，即将设置有多个有机发光元件的有机发光元件阵列基板粘附到用于封装所述有机发光元件阵列基板的封装基板，沿每个有机发光元件将粘附的结构划线，并进行模块工序。

有机发光元件阵列基板可以通过下面的方法来制造。因为这些制造方法在本领域中均属于广泛公知的，所以在此仅对该制造方法作简要的描述。

在基板的每个子域上形成薄膜晶体管。薄膜晶体管包括半导体层、栅极绝缘层、栅极电极、层间电介质层、源极电极和漏极电极。

在薄膜晶体管上形成保护层，然后在保护层上形成第一电极，该第一电极通过穿过所述保护层与薄膜晶体管的漏极电极电连接。由此形成了包括第一电极的薄膜晶体管阵列基板。

接着，为了制造方法上的方便，将薄膜晶体管阵列基板划线，从而将其分为多个基板。在第一电极上制造包括有机发光层和第二电极的有机发光二极管，并将有机发光元件阵列基板粘附到封装基板。接着，将粘附的结构划线，然后进行模块工序，以制造单独的有机发光器件。

如上所述，在形成有机发光层之前，为了制造方法上的方便，将设置有第一电极的母基板划线，以将其分为每个都具有理想尺寸的多个基板。接着，该多个基板经过研磨工序。然而，在划线工序或研磨工序过程中会产生玻璃碎片或颗粒形式的异物，并且这些异物会粘附到第一电极的表面和电源线的表面。粘附的异物降低了第一电极的电特性，或在有机发光层的后续形成工序中会形成较差的有机发光层。换句话说，在有机发光器件中产生了黑点，污染了电源线的表面，改变了电阻特性。

发明内容

因此，本发明典型的实施方式提供了一种有机发光器件及其制造方法，其能通过防止第一电极和电源线被在划线和研磨工序过程中产生的异物的污染，而提高生产率、发光效率和可靠性。

下面的描述中还将列出本发明典型实施方式的其他特征和优点，且其中一部分从下面的描述变得显而易见，或者通过本发明典型实施方式的实践可以理解到。通过在所写说明书和权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明典型实施方式的目的和其它的优点。

在本发明的一个方面中，有机发光器件包括基板；在所述基板上的薄膜晶体管；有机发光二极管；和电源线，所述薄膜晶体管包括半导体层、栅极绝缘层、栅极电极、源极电极和漏极电极，所述的有机发光二极管包括与所述薄膜晶体管连接的第一电极、有机发光层和第二电极；，所述的电源线包括第一导电层和在所述第一导电层上的第二导电层，所述第一导电层包括与所述源极电极和漏极电极相同的形成材料，所述电源线与所述第二电极电连接。

在另一个方面中，制造有机发光器件的方法包括在母基板上形成半导体层、栅极绝缘层和栅极电极；形成与所述半导体层电连接的源极电极和漏极电极、以及负电压线的第一导电层；在所述源极电极、所述漏极电极和所述第一导电层上形成暴露一部分漏极电极和一部分第一导电层的保护层；形成与所述漏极电极电连接的第一电极；在所述第一电极上形成暴露一部分第一电极的堤岸层；在所述第一导电层上形成与所述第一导电层电连接的第二导电层；在由所述堤岸层暴露的第一电极上形成虚拟层(dummy layer)；将母基板切割为多个子基板；移除所述虚拟层；在所述第一电极上形成有机发光层；以及在所述有机发光层和所述第二导电层上形成第二电极。

应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是典型性的和解释性的，意在提供对如权利要求书中所述的本发明进一步的解释。

附图说明

用于提供对本发明的进一步理解并作为构成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1A和1B是根据典型实施方式的有机发光器件的平面图；

图2是有机发光器件的横截面图；和

图3到8是示出了制造有机发光器件的方法中的每个阶段的横截面图和平面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了其实施例。

图1A和1B是根据典型实施方式的有机发光器件的平面图。

如图1A中所示，在母基板100上形成有多个有机发光元件，从而形成有机发光元件阵列基板。参考标记100b表示用于制造一个有机发光器件的单元，有机发光器件可以包括多个子像素，每个子像素都包括薄膜晶体管和有机发光二极管。

母基板100粘附到封装基板(没有示出)。随后，该粘附的结构经过划线工序和模块工序，从而制造出图1B中所示的各个单独的有机发光器件。

如图1B中所示，有机发光器件100b包括显示单元P、扫描驱动器SD、数据驱动器DD和电源线182。

显示单元P包括由扫描线S1到Sn和数据线D1到Dm的交叉而确定的多个子像素。每个子像素都通过扫描线S1到Sn和数据线D1到Dm从扫描驱动器SD和数据驱动器DD接收电信号。

尽管没有示出显示单元P的每个子像素，但每个子像素都包括薄膜晶体管和有机发光二极管。有机发光二极管包括第一电极、有机发光层和对应于公共电极的第二电极195。子像素通过有机发光二极管的第二电极195与电源线182连接。电源线182可以提供负电压，例如，可以向第二电极195提供负电压，例如地电压，而在有机发光二极管中产生的电流通过电源线182流出。因此，电源线182形成在较宽的区域中，以包围显示单元P。尽管在该典型实施方式中描述和显示了其中一部分电源线182与第二电极195接触的情形，但本发明并不仅限于该典型实施方式。此后，为了解释方便，其中一部分电源线182与第二电极195接触的部分称作为第二电极接触部分C。

下面将参照图2描述根据该典型实施方式的有机发光器件的结构。

如图2中所示，在基板101上设置有缓冲层105，在缓冲层105上设置有薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT可以包括半导体层110、对应于栅极绝缘层的第一绝缘层120、栅极电极130、对应于层间电介质层的第二绝缘层140、源极电极150a和漏极电极150b。

在薄膜晶体管TFT上设置有保护层160，在保护层160上设置有第一电极170，第一电极170通过接触孔165与漏极电极150b连接。在第一电极170上设置有包括开口185的堤岸层180，开口185暴露一部分第一电极170。

在由开口185暴露的第一电极170上形成有有机发光层190，在有机发光层190上形成有第二电极195。第一电极170、有机发光层190和第二电极195构成了有机发光二极管OLED。

第一绝缘层120和第二绝缘层140位于第二电极接触部分C中的缓冲层105上，在第二绝缘层140上设置有第一导电层150c。第一导电层150c可包括与源极电极150a和漏极电极150b相同的形成材料。

保护层160位于第一导电层150c上，在保护层160上设置有与第一导电层150c电连接的第二导电层181。第二导电层181可以包括与第一电极170相同的形成材料。第一导电层150c和第二导电层181构成电源线182。

第二电极195位于电源线182上。电源线182与第二电极195电连接，因而给第二电极195供电。

图3到图8示出了制造有机发光器件的方法中的每个阶段的横截面图和平面图。

在图3到图7中，参考标记100表示母基板。在母基板100上可以形成多个有机发光元件。此后，为了解释方便，在该典型实施方式中，把一个有机发光元件作为用于制造一个有机发光器件的基本单元100b。下面将描述图2中所述的第二电极接触部分C的结构。

如图3中所示，在基板101上形成缓冲层105。基板101可包括玻璃、塑料或金属，其可以是柔性基板。缓冲层105防止在随后工序中的薄膜晶体管TFT的形成过程中引入从基板101释放的杂质。可以选择性地形成缓冲层105。

在缓冲层105上形成薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT包括半导体层110、对应于栅极绝缘层的第一绝缘层120、栅极电极130、对应于层间电介质层的第二绝缘层140、源极电极150a和漏极电极150b。

在第二电极接触部分C中的缓冲层105上设置第一绝缘层120和第二绝缘层140，在第二绝缘层140上设置第一导电层150c。可通过与源极电极150a和漏极电极150b相同的形成方法，使用与源极电极150a和漏极电极150b相同的形成材料形成第一导电层150c。

源极电极150a和漏极电极150b可以包括钼(Mo)、铝(Al)、钛(Ti)或其合金中的其中至少一种。源极电极150a和漏极电极150b可以具有单层结构或多层结构。例如，源极电极150a和漏极电极150b可以具有Mo/Al/Mo的三层结构。

在薄膜晶体管TFT和第一导电层150c上形成第三绝缘层160。第三绝缘层160可以是平整绝缘层或保护层。第三绝缘层160可由氧化硅、氮化硅、基于聚丙烯酸酯的树脂或基于苯并环丁烯的树脂。

如图4中所示，蚀刻一部分第三绝缘层160，从而形成暴露一部分漏极电极150b的接触孔165和暴露一部分第一导电层150c的通孔166。接着，在第三绝缘层160上形成第一电极170，第一电极170通过接触孔165与漏极电极150b电连接。

第一电极170是阳极电极。第一电极170可以包括诸如氧化铟锡(ITO)这样的透明导电氧化物层。第一电极170还可以进一步包括在透明导电氧化物层下面的反射金属层。

在第一电极170上形成堤岸层180。堤岸层180在第一电极170之间提供了绝缘。接着，蚀刻一部分堤岸层180，从而形成暴露一部分第一电极170的开口185。

如图5中所示，在第一导电层150c上形成第二导电层181。可以使用独立的掩模来形成第二导电层181，所述的掩模被制造成仅暴露薄膜晶体管TFT和第一电极170之外的第二电极接触部分C。第二导电层181可以包括诸如ITO、铜、银、铂和金这样的导电材料，以在随后虚拟层的蚀刻工序过程中防止第一导电层150c的损坏。

尽管在本发明的该典型实施方式中，是在形成第一电极170和堤岸层180之后形成第二导电层181，但是可以通过与第一电极170相同的形成工序，使用与第一电极170相同的形成材料来形成第二导电层181。在这种情况下，制造有机发光器件的方法得到了简化。

在随后的工序中将第一导电层150c和第二导电层181与有机发光二极管的第二电极电连接。之后，第一导电层150c和第二导电层181被称作电源线182。

如图6中所示，在其上形成有第一电极170、堤岸层180和电源线182的母基板100上形成虚拟层183。虚拟层183包括诸如钼(Mo)这样的金属材料、诸如ITO，氧化铟锌(IZO)或ITZO这样的透明导电材料、或诸如氮化硅这样的无机材料。

当在随后的划线和研磨工序过程中切割母基板100，以将其分为每个都具有理想面板尺寸的多个基板时，虚拟层183防止异物，例如在基板中产生的玻璃碎片或颗粒形式的异物粘附到第一电极170上。

由于是为了保护第一电极170的目的而形成了虚拟层183，所以虚拟层183仅形成在第一电极170上。换句话说，虚拟层183不形成在堤岸层180和电源线182上。

尽管没有示出，但可以在虚拟层183上形成另外的虚拟层。该另外的虚拟层可以防止在划线工序过程中在该另外的虚拟层下面的虚拟层183中再次产生异物。

因此，不是必须形成该另外的虚拟层。可根据虚拟层183的形成材料选择性地形成该另外的虚拟层。该另外的虚拟层可由光致抗蚀剂、基于聚丙烯酸酯的树脂或基于苯并环丁烯的树脂来形成。

如图7中所示，在将母基板100划线，以将其分为多个子基板100a之后，研磨该多个子基板100a的边缘。为了制造工序方便，子基板100a可以是用于制造图2中所示的多个有机发光器件100b的有机发光元件阵列基板。另外，子基板100a也可以是用于制造一个有机发光器件100b的基本单元。

如图8中所示，移除第一电极170上的虚拟层183，以在第一电极170上形成有机发光层。

使用湿或干蚀刻工序移除虚拟层183。例如，在虚拟层183由像SiNx，SiOx等这样的无机绝缘材料形成的情形中，可使用干蚀刻工序移除虚拟层183。在虚拟层183由金属材料或导电材料形成的情形中，可使用湿蚀刻工序移除虚拟层183。虚拟层183的移除可以清洁第一电极170的表面。

例如，在虚拟层183由Mo形成的情形中，使用湿蚀刻工序移除虚拟层183，且部分移除或清洁了第一电极170的表面。因此，由于减小了第一电极170的表面粗糙度，所以可以大大改善第一电极170的表面特性。此外，也提高了第一电极170的功函数，提高了空穴注入效率，且改善了有机发光器件的电特性。

当移除虚拟层183时，必须不损坏或移除电源线182的第二导电层181。因为电源线182必须向有机发光二极管的第二电极195提供恒定的负电，所以线电阻必须较低且恒定。因此，第二导电层181具有导电性，以与第一导电层150c电连接。第二导电层181可由与虚拟层183具有不同蚀刻选择性的材料形成。例如，在源极电极150a和第一导电层150c由Mo/Al/Mo形成的情形中，在由Mo形成的虚拟层183的湿蚀刻工序过程中损坏了第一保护层150c上的Mo层，并暴露出第一导电层150c下面的Al层。因此，由于包括第一导电层150c的电源线182的表面特性发生了改变，所以在随后的工序中很难给第二电极195提供恒定的供电。

因此，在使用ITO在第一导电层150c上形成第二导电层181之后，使用Mo形成虚拟层183。结果，由于第二导电层181具有与其中使用湿蚀刻工序移除虚拟层183的事实无关的蚀刻选择性，所以不会损坏电源线182。

如图8中所示，在由开口185暴露的第一电极170上形成有机发光层190，在有机发光层190上形成第二电极195，从而形成包括第一电极170、有机发光层190和第二电极195的有机发光二极管OLED。第二电极195可以形成在电源线182上。

第二电极195是阴极电极且可以是公共电极。第二电极195可由具有低功函数和出色反射率的材料，如Al，Mg和Ag形成，或者可以由透反电极形成。

有机发光层190从第一电极170接收空穴，从第二电极195接收电子，从而产生激发子。通过当激发子返回基级时发射的光显示图像。尽管没有示出，但可以在有机发光层190与第一电极170之间以及有机发光层190与第二电极195之间设置空穴注入和传输层以及电子注入和传输层。

如上所述，在本发明的典型实施方式中，在将母基板100划线之前，在母基板100上形成虚拟层183。这样就防止了异物，例如在划线工序过程中从基板释放的玻璃碎片或颗粒形式的异物粘附到第一电极170上。因此，在划线工序过程中产生的异物被置于虚拟层183上，且在移除虚拟层183时被一起移除。

在本发明的典型实施方式中，通过移除虚拟层183的蚀刻工序改善了在虚拟层183下面的第一电极170的表面特性。换句话说，由于功函数的提高而提高了空穴注入效率，因而可以改善有机发光器件的电特性。

在本发明的典型实施方式中，使用两层导电层来形成电源线182。更具体地说，因为使用具有导电性和蚀刻选择性的材料来形成与电源线182的上层对应的第二导电层181，所以当移除虚拟层183时可防止损坏电源线182。此外，通过给有机发光二极管的第二电极提供恒定的电压，图像质量可以得以提高。

尽管在本发明的典型实施方式中作为薄膜晶体管的一个例子描述了顶栅型薄膜晶体管，但本发明也可使用底栅型薄膜晶体管。

在不脱离本发明精神或范围的情况下，对本发明的实施方式可以进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的任何对本发明所作出的修改和变化。

Claims (8)

1.一种有机发光器件，包括：

基板；

在所述基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括半导体层、栅极绝缘层、栅极电极、源极电极和漏极电极；

有机发光二极管，其包括与所述薄膜晶体管连接的第一电极、有机发光层和第二电极；和

电源线，其包括第一导电层和在所述第一导电层上的第二导电层，所述第一导电层包括与所述源极电极和漏极电极相同的形成材料，所述电源线与所述第二电极电连接。

2.根据权利要求1所述的有机发光器件，其中所述源极电极、所述漏极电极和所述第一导电层具有包括钼(Mo)、铝(Al)、钛(Ti)或其合金中的其中至少一种的单层结构或多层结构。

3.根据权利要求1所述的有机发光器件，其中所述第二导电层包括与所述第一电极相同的形成材料。

4.一种制造有机发光器件的方法，包括：

在母基板上形成半导体层、栅极绝缘层和栅极电极；

形成与所述半导体层电连接的源极电极和漏极电极、以及负电压线的第一导电层；

在所述源极电极、所述漏极电极和所述第一导电层上形成暴露一部分漏极电极和一部分第一导电层的保护层；

形成与所述漏极电极电连接的第一电极；

在所述第一电极上形成暴露一部分第一电极的堤岸层；

在所述第一导电层上形成与所述第一导电层电连接的第二导电层；

在由所述堤岸层暴露的第一电极上形成虚拟层；

将母基板切割为多个子基板；

移除所述虚拟层；

在所述第一电极上形成有机发光层；以及

在所述有机发光层和所述第二导电层上形成第二电极。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述虚拟层包括金属材料、导电材料和无机材料中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二导电层和所述虚拟层具有不同的蚀刻速率。

7.根据权利要求4所述的方法，其中使用与所述第一电极相同的形成材料形成所述第二导电层。

8.根据权利要求4所述的方法，其中所述源极电极、所述漏极电极和所述第一导电层具有包括钼(Mo)、铝(Al)、钛(Ti)或其合金中的其中至少一种的单层结构或多层结构。

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