CN101548382A - 具有集成上电源电极的有机发光二极管面板 - Google Patents
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Abstract
有源矩阵面板集成用于二极管的上电源的分配电极(62)的阵列，该分配电极连接到二极管的透明上电极(11)，其中这些分配电极(62)的表面被纹理化，特别是形成有肋(621)，这些分配电极(62)和该透明上电极(11)之间的电接触得到改善。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光二极管面板的制作，每个有机发光二极管包含下电极和上电极；这些面板特别地旨在用于显示图像。
背景技术
顶部发射OLED面板要求透明上电极；该电极必须在光学透射和电学导电性之间提供一个良好的折衷。所谓的顶部发射高度推荐用于有源矩阵面板，尤其因为它可以提供更宽的像素开口率并因此增加发射区域总面积的可能性。由于不停增加的OLED显示面板的表面积和通常由ITO制成的透明上电极的有限的导电性，电位降发生在该透明电极中并引起正被显示的图像的严重均匀性缺陷。为了克服这些缺陷，该透明上电极可以用格栅来电学增强，该格栅的不透明导体放置在像素之间。克服这些缺陷的另一种方法是插入用于电学增强该上电极的导体，该导体或者如文献US2004/256620所述插入到面板的有源矩阵中，或者如文献US2005/012454、US2005/077816及US2005/179374所述插入到与二极管的下电极在同一水平的有源矩阵上方。
这些文献所述面板的一个缺陷是电学增强导体和透明电极之间的接触面积并不总是足够大以确保满意的电接触，即，提供低电阻。
文献EP1489671，见该文献图7A至7E，描述了用于制作具有集成到有源显示装置中的电学增强的面板的方法，该制作方法包含如下步骤，其中：
-二极管的下电源装置和用于二极管上电源的分配电极(标记为324)的网络沉积在基板上；
-至少一个电绝缘层(PLN1)沉积在该面板的整个有源表面上方，并且二极管的下电极(304-12，304-22)沉积为使得它们电连接到该二极管的下电源装置；
-藉由在至少一个电绝缘层(7，9)中去除，或者通过沿着二极管的下电源电极(324)形成连接沟槽或者形成一系列连接孔(321)，至少部分露出这些电极(324)；
-至少一个有机电致发光层(EL)沉积在包含所述连接沟槽或者所述连接孔(321)的一个或者多个区域，从而覆盖该面板的整个有源表面，且使得该层(EL)与二极管的下电极(304-12，304-22)直接接触；
-透明导电层(340)至少沉积在其中有机电致发光层(EL)与二极管的下电极(304-12，304-22)直接接触的区域上，使得透明导电层(340)的每个区域延伸到至少一个所述连接沟槽或者至少一个所述连接孔，从而确保与二极管的至少一个所述下电源电极(62)电接触。
此处，二极管的下电源装置包含至少一个电极网络，该电极网络包含二极管的下电源电极以及该情形下包含二极管的驱动电路(301-12，301-22)的网络，驱动电路本身包含例如晶体管和/或电容的元件以及用于连接这些元件的导电片。
此处，用于二极管的上电源的分配电极网络(标记为324)提供上电极的电学增强；这些电极确保了二极管的上电极中更为均匀的电势分配；由于这些增强电极集成在有源矩阵中，它们非常小程度地限制该面板的发射表面。
如该文献的图7E所述，这种方法要求在电绝缘层(PLN1)的沉积步骤和透明导电层(340)的沉积步骤之间在有机电致发光层中的去除步骤，从而防止有机电致发光层妨碍电极(324)和透明导电层(340)之间的电接触。
发明内容
本发明的目的是避免前述缺点的至少其一。
为此，本发明首先涉及一种制作有机发光二极管面板的方法，每个有机发光二极管包含下电极和上电极，其中：
-二极管的下电源装置和用于二极管的上电源的分配电极的网络沉积在基板上；
-至少一个电绝缘层沉积在该面板的整个有源表面上方，且二极管的下电极沉积为使得它们电连接到二极管的所述下电源装置；
-藉由在至少一个电绝缘层中去除，或者通过沿着这些电极形成连接沟槽，或者形成一系列连接孔，用于上电源的分配电极至少部分露出；
-至少一个有机电致发光层沉积在一个或者多个区域从而覆盖包含所述连接沟槽或者所述连接孔的该面板的整个有源表面，且使得该层与该二极管的下电极直接接触；
-透明导电层至少沉积在其中有机电致发光层与该电极的下电极直接接触的区域上，使得该透明导电层的每个区域延伸到至少一个所述连接沟槽或者至少一个所述连接孔内，从而确保与至少一个二极管的下电源电极电接触。
根据本发明，用于二极管的上电源的所述分配电极在其上面，至少在所述连接沟槽或者所述连接孔的水平，具有凸起，特别是肋。
优选地，所述沟槽或者连接孔露出这些电极整个厚度，在这些沟槽和/或这些连接孔的底部估算的所述沟槽和/或连接孔的宽度比所述电极的宽度宽至少三分之一，从而在每个电极的每一侧形成腔体。
概言之，本发明涉及包含用于二极管的上电源的分配电极的网络的有源矩阵面板的制作方法，该分配电极连接到该二极管的透明上电极，在该方法中，在有机层的步骤和沉积上电极的步骤之间不进行这些有机层的剥离。根据本发明，利用适当的结构，特别是利用制作在用于二极管的上电源的分配电极的表面上的肋和/或腔体，可以避免该剥离步骤。该面板制作方法因此简化。
这些肋和/或腔体有利地提供了足够的体积以在有机层沉积时接收该有机层的材料，这使得可以局部地中断该层并防止其沉积在用于上电源的分配电极的上表面；因为有机电致发光层不再有阻碍用于二极管的上电源的分配电极和透明导电层之间电接触的风险，在现有技术中除去有机层的步骤可因此避免。
优选地，该方法因此不再包含在有机电致发光层中去除的步骤，特别是在沉积至少一个电绝缘层的步骤和沉积透明导电层的步骤之间。
本发明其次涉及到一种有机发光二极管面板，其中每个二极管包含下电极和上电极，在下电极和上电极之间插入与所述电极电接触的有机电致发光层元件，所述面板包含基板，该基板支撑：
-电连接到二极管的下电极(832)的二极管的下电源装置，以及电连接到二极管的上电极的用于二极管的上电源的分配电极(62)的网络；
-至少一个电绝缘层，其覆盖二极管的所述下电源装置和用于二极管的上电源的所述分配电极的网络，即，尤其是该面板的整个有源表面，二极管的下电极优选地穿过所述电绝缘层而电连接到二极管的所述下电源装置；
-连接沟槽和/或连接孔，制作在至少一个电绝缘层中，从而从所述电绝缘层至少部分地露出用于所述层的二极管的上电源的分配电极；
-透明导电层，其在一个或者多个区域中覆盖有机电致发光层与二极管的下电极电接触优选直接接触的区域，其每个区域延伸到至少一个所述沟槽和/或至少一个所述连接孔内，从而确保与至少一个用于二极管的上电源的所述分配电极电接触，
其中，在这些分配电极(62)的与所述透明导电层(11)电接触的表面，即，具体而言在上表面，至少在所述连接沟槽或者连接孔的水平，用于二极管的上电源的所述分配电极具有凸起，特别是肋。
包含插入在二极管的电极之间的层元件的有机电致发光层因此在一个或者多个区域覆盖该面板的整个有源表面，这些区域优选地包含所述沟槽或者所述连接孔，且该有机电致发光层优选地与该二极管的下电极直接电接触。
优选地，以本身已知方式调适凸起以增加用于二极管的上电源的分配电极和透明导电层之间的电接触面积。
优选地，所述凸起特别是肋的深度为用于二极管的上电源的所述分配电极厚度的至少一半。
例如，如果该凸起是形成在用于上电源的所述分配电极中的肋，这些肋的深度优选地为所述电极厚度的至少一半，且这些肋的宽度为这些电极宽度的至少三分之一。
利用该凸起，尤其是肋，其至少在该表面的与透明导电层接触的区域中结构化该分配电极的表面，通过增加该分配电极和该透明导电层之间的接触面积，用于二极管的上电源电流的分配得到改善。
优选地，二极管的下电极穿过至少一个电绝缘层而电连接到二极管的所述下电源装置，且所述沟槽和/或连接孔也穿过这一相同的电绝缘层。此时通常存在两个电绝缘层。第一电绝缘层此时将二极管的下电源装置例如有源矩阵与二极管的下电极以及用于二极管的上电源的分配电极的网络绝缘。第二电绝缘层此时将二极管的下电极与该二极管的上电极绝缘。通常，二极管的下电极此时设置在用于二极管的上电源的分配电极的网络的相同平面内。这两个电绝缘层同等地既覆盖二极管的下电源装置又覆盖用于二极管的上电源的分配电极的网络。
优选地，所述沟槽或者连接孔露出这些电极整个厚度，且在这些沟槽和/或这些孔底部估算的所述沟槽和/或连接孔的宽度比所述电极的宽度宽至少三分之一，从而在每个电极的每一侧形成腔体。这些腔体对增加分配电极和透明导电层之间的接触面积也具有有利贡献。
优选地，所述沟槽和/或连接孔的深度大于用于二极管的上电源的所述分配电极的厚度。
优选地，包含插入在每个二极管的电极之间的所述层元件的所述有机电致发光层，在一个或者多个区域覆盖该面板的整个有源表面，且也覆盖所述沟槽和/或所述连接孔。利用由凸起尤其是肋和/或在该沟槽和/或连接孔底部的腔体提供的电极表面结构化，可以观察到有机电致发光层不完全地覆盖用于二极管的上电源的分配电极的表面，或者有机电致发光层可以局部地中断，使得直接电连接区域形成在这些电极和该透明导电层之间。可以使用肋或者腔体之外的结构化该电极表面的任何手段而不背离本发明，只要该手段可以提供不覆盖或者中断的技术效果。
优选地，所述有机电致发光层的厚度小于所述凸起尤其是所述肋和/或可选的所述腔体的深度。
优选地，该二极管的所述下电源装置包含至少一个电极网络，该电极网络包含二极管的下电源电极的网络以及可选地包含二极管的驱动电路，该驱动电路本身包含例如晶体管和/或电容的元件以及用于连接这些元件的导电片。
概言之，本发明涉及包含用于二极管的上电源的分配电极的网络的有源矩阵面板，该分配电极连接到二极管的透明上电极，其中利用这些分配电极的表面纹理化，尤其通过肋，改善这些分配电极和透明上电极之间的电接触。
具体实施方式
通过阅读以非限制性示例的方式给出的下述说明书，并参考附图1至10，将会更加清晰地理解本发明，其中附图描述本发明实施例的二极管面板制作的连续步骤。
现在将描述根据本发明的有机发光二极管面板的实施例；面板的每个二极管具有相关的驱动电路，具体而言包含两个“场效应晶体管”(FET)；这些电路本身是已知的，在此将不作详细的描述；每个二极管包含下电极832、透明的上电极132以及夹置在这些电极之间的有机电致发光层区域；该面板也包含多个电极网络，具体而言用于寻址驱动电路、用于选择驱动电路以及用于给二极管供电；这一面板尤其包括二极管的下电源电极的网络，该下电源电极的网络本身是已知的，在此将不作详细的描述；这一面板还包括用于二极管的上电源的分配电极的网络，其将在下文加以详细描述且其中的电极连接到二极管的上电极；所有这些驱动电路，特别是它们的晶体管，以及所有这些二极管的网络，集成到二极管的驱动和供电矩阵内，该矩阵夹置在基板1和二极管自身之间。由于它包含驱动电路，因此这就是所谓的“有源”矩阵。
参考图1，在场效应晶体管TFT1、TFT2的位置，在具有好平坦性的绝缘基板1上沉积半导体片SC1、SC3之后，沉积这些晶体管的漏极片和源极片，即用于晶体管TFT1的漏极片211和源极片212，用于晶体管TFT3的漏极片231和源极片232，以及集成到驱动和供电矩阵内的网络之一的电极22。这些沉积采用本身已知的工艺，例如用适当的掩模通过真空蒸镀电极的金属。
参考图2，接着栅极绝缘层3例如由氮化硅以本身已知的方式沉积，其以近似均匀的厚度覆盖整个有源矩阵。
参考图3，通过又插入适当的真空蒸镀掩模，以单一步骤沉积晶体管的栅极导体片，即用于TFT1的栅极导体片41、用于TFT2的栅极导体片43、以及置于电极21之上的电极42(或者导电片)；该电极42(或者该片)是集成到驱动和供电矩阵内的导体。
参考图4，接着电介质覆盖层5例如由氧化硅以本身已知的方式沉积，其以近似均匀的厚度覆盖整个有源矩阵；在该操作期间，电极42(或者片)因此覆盖有绝缘片52。
参考图5，在以本身已知方式并以单一操作打开穿过电介质覆盖层5直到晶体管TFT1的栅极片41、穿过电介质覆盖层5和栅极绝缘层3直到晶体管TFT3的源极片231和漏极片232的连接孔之后，在另一操作中，一方面沉积这些孔的导电“通路”片：用于晶体管TFT1的栅极连接的片61、用于晶体管TFT3的源极连接和漏极连接的片631和632，另一方面沉积用于二极管的上电源的分配电极的网络，此处由电极62代表。这些导电片和这些电极的厚度优选地在350nm和600nm之间。在电极62的上表面的中心，通过湿法蚀刻，形成肋621，它的功能将在下文指出；在获得该电极62的接触面积增加的情况下，可以实现肋以外的电极62的任何结构而不背离本发明；该肋的深度优选地为电极62厚度的至少一半，使得因此形成在电极上表面内的“台阶”足以截断随后沉积的有机电致发光层10，从而留下该电极的金属部分地暴露在该上表面；该肋的宽度优选地为电极62宽度的至少三分之一，从而提供足够的体积来接收有机层10的材料，并使得该电极提供足够的接触面积用于上电极11，尤其是当有机层10在其沉积之后不剥离时。
参考图6，平坦化层7接着沉积到有源矩阵的整个表面上方，该平坦化层7是电绝缘的，并从厚度方面具体调适以平坦化由集成到驱动和供电矩阵内的电极、电路和晶体管形成的凸起。
参考图7，在以本身已知方式并以单一操作打开穿过平坦化层7直到连接到晶体管TFT3的漏极232的导电通路片632的连接孔之后，通过使用适当的掩模，沉积将填充这些连接孔的二极管的下电极832；调适该沉积掩模以获得这些下电极所要求的表面积。
参考图8，旨在电绝缘二极管的下电极和上电极的绝缘层9接着沉积在有源矩阵的整个表面上方。接着在该层内一方面形成连接沟槽92，该连接沟槽92用于完全露出用于二极管的上电源的分配电极62，且另一方面形成空白区93从而在期望用于每个二极管的发射区域面积相对应的表面上方露出二极管的下电极832；鉴于平坦化层7和绝缘层9分别累积的厚度，沟槽92的深度比电极62的厚度大得多；优选地，连接沟槽92露出电极62整个厚度，在底部估算的这些连接沟槽92的宽度比电极62的宽度宽至少三分之一，从而在每个电极62的每一侧形成腔体922、923，其中这些腔体位于该电极62和该连接沟槽92的侧壁之间，从而形成足够的体积以接收有机层的材料且也形成用于上电极的足够的接触面积，尤其是当有机层10在其沉积之后未剥离时。
参考图9，有机电致发光层10接着沉积在有源矩阵的整个表面上方，特别是为了通过空白区93覆盖二极管的下电极932的露出部分；该有机电致发光层10通常划分为多个子层，尤其是发射子层及位于该发射子层的每一侧用于电荷输运和注入的子层；当这些二极管具有不同的发射颜色时，根据面板的不同区域的发射颜色而沉积不同的电致发光层。有机电致发光层10的厚度通常小于150nm，即，远小于平坦化和绝缘层7和9的分别累积的厚度，也就是说也小于用于二极管的上电源的分配电极62的厚度；如图9所述，电致发光层的材料溢出到形成在电极62和这些电极62插入其中的连接沟槽92侧壁之间的腔体922、923内，和/或溢出到形成于这些电极62的厚度内的肋621内，电极62表面的大部分未被该电致发有机光层覆盖；利用由腔体922和923、肋621以及连接沟槽92的侧壁的斜坡提供的表面结构化，可以看出有机电致发光层10被中断并留下电极62表面的大部分被暴露；未被覆盖且仍“暴露”的电极这一部分，因此立即能够用于与上电极层电接触；因此，可以在沉积上电极层同时避免中间除去在这些电极位置处的有机电致发光层10，这与文献EP1489671中描述的方法相反(具体见该文献的图7E)。为了增强不覆盖和“暴露”的技术效果，优选地有机电致发光层10的厚度小于这些腔体922、923和/或这些肋621的深度；可以使用肋或者腔体以外的结构化电极62表面的任何手段而不背离本发明，只要这些手段可以提供增加接触面积以及特别地不覆盖和“暴露”的技术效果。
参考图10，例如ITO(“铟锡氧化物”)的透明导电层11接着通过真空阴极溅射沉积来沉积，以大致上均匀厚度覆盖整个有源矩阵，尤其是沟槽92和空白区93；与图10所指示的相反，该层11的厚度通常小于有机电致发光层10的厚度；在空白区93的位置因此形成发光二极管，该发光二极管包含层11的区域内的上电极132和下电极832，以及夹置在这些电极之间的有机电致发光层10的区域；在沟槽92的位置，通过这些电极的未被覆盖部分，电接触111建立在集成到有源矩阵内的电极62和该透明导电层11之间；根据一种变形，连接沟槽92被一系列沿着电极62排布的连接孔代替；层11和电极62之间的接触接着建立在这些连接孔中。可以看出，在本实施例中，面板的二极管的所有上电极连接到相同的电势。根据一种变形，可以提供透明导电层11，其划分为与用于二极管的上电源的分配电极62平行延伸的电绝缘带；每个电极62可以控制用特定透明导电带覆盖的所有二极管的电源，前述二极管独立于用其它带覆盖的二极管。
在透明导电层11沉积之后，进行常规封装操作，其在此不作详细的描述。
因此获得本发明的有机发光二极管面板，该面板包含二极管的下电源装置和用于二极管的上电源的分配电极62的网络；这些电极62插入到形成在电绝缘层7、9的厚度内的沟槽92的底部内；每个二极管包含透明上电极，该透明上电极一直延伸到沟槽92底部从而电连接电极62；在沟槽92的外部，有机电致发光层10将透明上电极和电绝缘层7、9分开。此处，二极管的下电源装置包含该二极管的驱动电路和该二极管的下电源电极的网络。
已经参考有源矩阵二极管面板对本发明加以描述；本领域的技术人员清楚它可以应用到其它类型的二极管面板，尤其是无源矩阵面板，而不背离所附权利要求的范围。
Claims (9)
1.一种有机发光二极管面板，其中二极管每个包含下电极(832)和上电极(132)，在所述下电极(832)和所述上电极(132)之间插入与所述电极(832，132)电接触的有机电致发光层元件(10)，所述面板包含基板(1)，所述基板支撑：
电连接到所述二极管的下电极(832)的二极管的下电源装置，以及电连接到所述二极管的上电极的用于二极管的上电源的分配电极(62)的网络；
至少一个电绝缘层(7，9)，覆盖所述二极管的下电源装置和所述用于二极管的上电源的分配电极(62)的网络；
连接沟槽(92)和/或连接孔，制作在所述至少一个电绝缘层(7，9)中，从而从所述电绝缘层(7，9)至少部分地暴露所述用于二极管的上电源的分配电极(62)；
透明导电层(11)，在一个或者多个区域中覆盖所述有机电致发光层(10)与所述二极管的下电极(832)电接触的区域，其中每个透明导电层的区域(11)延伸到至少一个所述连接沟槽(92)和/或至少一个所述连接孔内，从而确保与至少一个所述用于二极管的上电源的分配电极(62)电接触，
其特征在于，在与所述透明导电层(11)电接触的所述分配电极(62)的面上，所述用于二极管的上电源的分配电极(62)具有凸起，特别是肋(621)。
2.如权利要求1所述的面板，其特征在于，所述凸起调适为增加所述用于二极管的上电源的分配电极(62)和所述透明导电层(11)之间的电接触面积。
3.如前述权利要求其中一项所述的面板，其特征在于，所述凸起特别是所述肋(621)的深度为所述用于二极管的上电源的分配电极(62)厚度的至少一半。
4.如前述权利要求任意一项所述的面板，其特征在于，所述二极管的下电极(832)穿过至少一个所述电绝缘层(7)而电连接到所述二极管的下电源装置，且其特征在于，所述连接沟槽(92)和/或连接孔也穿过这一相同的电绝缘层(9)。
5.如前述权利要求任意一项所述的面板，其特征在于，所述连接沟槽(92)和/或连接孔露出这些电极(62)整个厚度，且其特征在于，在所述连接沟槽(92)和/或连接孔的底部估算的所述连接沟槽(92)和/或连接孔的宽度比所述电极(62)的宽度宽至少三分之一，从而在每个电极(62)的每一侧形成腔体(922，923)。
6.如前述权利要求任意一项所述的面板，其特征在于，所述连接沟槽(92)和/或连接孔的深度大于所述用于二极管的上电源的分配电极(62)的厚度。
7.如前述权利要求任意一项所述的面板，其特征在于，包含插入在所述二极管每个的电极(832，132)之间的所述层元件的所述有机电致发光层(10)，在一个或者多个区域覆盖所述面板的整个表面且也覆盖所述连接沟槽(92)和/或所述连接孔。
8.如权利要求7所述的面板，其特征在于，所述有机电致发光层(10)的厚度小于所述凸起特别是所述肋(621)的深度。
9.如前述权利要求任意一项所述的面板，其特征在于，所述二极管的下电源装置包含至少一个电极网络，所述电极网络包含所述二极管的下电源电极的网络以及可选地包含二极管的驱动电路，所述驱动电路本身包含例如晶体管和/或电容的元件以及用于连接这些元件的导电片(61，631，632)。
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