專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板顯示器件，且更為具體的說，涉及有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法，其能夠增強器件可靠性，同時允許簡化制造工藝。
背景技術(shù)：
近年來，根據(jù)顯示設(shè)備的尺寸的增加，對于提供占用小的空間的平板顯示設(shè)備有增加的需求。作為這種平板顯示設(shè)備之一，有機(jī)電致發(fā)光器件也被稱為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，其制造技術(shù)快速進(jìn)步，且拓寬了其應(yīng)用。
有機(jī)電致發(fā)光器件是一種這樣的器件，其包括第一電極作為電子注入電極(陰極)，第二電極作為空穴注入電極(陽極)和在第一及第二電極之間形成的其中通過第一及第二電極注入的電子和空穴復(fù)合以形成激子對，使得當(dāng)激子對作為從激發(fā)態(tài)到基態(tài)的能量轉(zhuǎn)移的結(jié)果消失時發(fā)光。
因為有機(jī)電致發(fā)光器件具有5-10V驅(qū)動電壓的優(yōu)點，其小于等離子顯示面板(PDP)或無機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備的驅(qū)動電壓，因而正在積極研究其。
另外，因為有機(jī)電致發(fā)光器件具有比如寬視角，高響應(yīng)速度，高對比度等的優(yōu)良特性，其能夠應(yīng)用于圖形顯示器的像素和TV屏幕或表面光源的像素。另外，能夠在比如塑料基片的柔性透明基片上形成有機(jī)電致發(fā)光器件。另外，因為有機(jī)電致發(fā)光設(shè)備顯示出良好的色彩再現(xiàn)，其適于用于下一代平板顯示器。
另外，因為有機(jī)電致發(fā)光器件不需要通常用在已知的液晶顯示器(LCD)中的背光部件，其具有低功耗，且提供良好的色彩感。
通常，有機(jī)電致發(fā)光器件被根據(jù)其結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法分類為無源矩陣類型和有源矩陣類型。
不象無源矩陣類型，在其中有源矩陣類型適于通過基片的玻璃表面發(fā)光(典型的，已知為底部發(fā)射方式)，薄膜晶體管(TFT)的尺寸或數(shù)目的增加引起了孔徑比的快速減少，由此使得難以使用有機(jī)電致發(fā)光器件作為顯示設(shè)備。
為了解決該問題，提出了頂部發(fā)射方式，其中通過和玻璃表面相對的側(cè)發(fā)光，從而允許孔徑比與TFT的尺寸或數(shù)目無關(guān)。
頂部發(fā)射類型有機(jī)電致發(fā)光器件包括反射層，有機(jī)發(fā)光層和透明電極層，其以這樣的順序在具有在其中形成的TFT和存儲電容的基片上順序形成，這樣，在從有機(jī)發(fā)光層發(fā)光時，其由反射層反射，且之后通過基片的相對側(cè)發(fā)射到外部。結(jié)果，防止了這種類型的有機(jī)電致發(fā)光器件因為TFT而造成其孔徑比降低。
將參考附圖描述制造頂部發(fā)射類型有源矩陣有機(jī)EL器件的現(xiàn)有方法。
圖1A到1F是說明了現(xiàn)有頂部發(fā)射類型有源矩陣有機(jī)EL器件的制造步驟的截面圖。
首先，參考圖1A，在透明基片11上以像素單位形成薄膜晶體管(TFT)12。
特別的，在透明基片11上形成無定型硅層之后，將激光照射在無定型硅層的表面上以通過無定型硅層的熔化和再結(jié)晶形成多硅層。之后，經(jīng)光刻和蝕刻過程使多硅層形成圖形，以形成島形，以形成半導(dǎo)體層12a。
之后，在包括半導(dǎo)體層12a的整個表面上形成柵絕緣層12b，且在其上形成包括例如鉻(Cr)的金屬層，接著在柵絕緣層12B上對應(yīng)于半導(dǎo)體層12a中心部分的位置上，經(jīng)光刻和蝕刻處理形成柵電極。
之后，使用柵電極12c作為掩模，將p型或n型雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層12a，之后執(zhí)行熱處理以激活注入的雜質(zhì)，由此在半導(dǎo)體層12a中形成源電極12d和漏電極12e。結(jié)果，完全形成每個TFT 12。
在包括TFT 12的整個表面上形成第一絕緣層13之后，形成觸點14從而穿過第一絕緣層13和柵絕緣層12b與每個TFT 12的源電極12d和漏電極12e，且在其整個表面上形成第二絕緣層15。
之后，在第二絕緣層15上形成平坦(flattening)絕緣層16，如圖1B所示，并經(jīng)光刻和蝕刻處理將其與第二絕緣層15一起選擇性地除去，從而暴露和漏電極12e連接的觸點14的表面，由此形成第一接觸孔17。
之后，在平坦絕緣層16上和第一接觸孔17中淀積陽極電極材料18，使得以陽極電極材料填充第一接觸孔17，如圖1C所示。
之后，如圖1D所示，通過經(jīng)光刻和蝕刻處理選擇性地去除陽極電極材料18，來以像素單位劃分陽極電極18a，且之后在除了發(fā)光部分的部分上形成絕緣層21。
之后，在整個表面上形成有機(jī)EL層22，如圖1E所示，且在有機(jī)EL層22上形成陰極電極23，如圖1F所示。
結(jié)果，完成了現(xiàn)有的頂部發(fā)光類型有源矩陣有機(jī)EL設(shè)備。
同時，在陽極電極18a和平坦絕緣層16之間的粘合低。因此，當(dāng)去除用于劃分陽極電極的光刻和蝕刻處理的光刻膠膜時，存在高的陽極電極18a也和平坦絕緣層16分開的概率。
將在下面參考附圖詳細(xì)說明上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。
圖2A到2D說明了當(dāng)制造現(xiàn)有有機(jī)EL器件時產(chǎn)生的問題。
如上述圖1C所示，在淀積陽極電極材料18之后，執(zhí)行光刻和蝕刻處理以允許陽極電極以像素單位彼此劃分。
具體的，如圖2A所示，在將光刻膠19涂敷到陽極電極材料18之后，在透明基片11上對準(zhǔn)具有暴露每個像素邊緣的圖形的掩模20，且通過從掩模20之上向著透明基片11照射光線來使光刻膠19曝光。
之后，通過剝離掩模20和使光刻膠19顯影，來除去光刻膠19的曝光的部分，如圖2B所示。
之后，如圖2C所示，在通過使用光刻膠19作為掩模去除陽極電極材料18而以像素單位形成陽極電極18a之后，將透明基片11輸入到剝離器以除去光刻膠19，如圖2D所示。
在這時，因為陽極電極18a和平坦絕緣層16之間的低粘合，發(fā)生陽極電極18a和平坦絕緣層16的分離。結(jié)果，器件可靠性顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法，其基本避免了因為現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)EL器件及其制造方法，其能夠防止陽極電極剝落。
本發(fā)明的另一目的是提供一種有機(jī)EL器件及其制造方法，其解決了頂部發(fā)射類型器件中透明陰極電極的電阻增加的問題，由此增強了器件的效率和可靠性。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征將在隨后的說明中部分地描述，經(jīng)過以下檢驗或從本發(fā)明的實踐中學(xué)習(xí)，上述優(yōu)點、目的和特征對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過如書面說明書及其權(quán)利要求書和附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為實現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其它的優(yōu)點，以及根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里具體實施和廣泛地描述的，提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其包括基片；TFT，其位于基片上的各個單位像素區(qū)域中；第一絕緣層，其在TFT上，以絕緣TFT；第一電極，其分別在第一絕緣層上形成，同時接觸TFT；隔離壁，其位于第一絕緣層上的各個單位像素區(qū)域之間；輔助電極，其在隔離壁上形成；有機(jī)發(fā)光層，其位于第一電極上；絕緣部分，其使第一電極與相關(guān)的輔助電極絕緣；和第二電極，其位于有機(jī)發(fā)光層上，且和輔助電極連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造有機(jī)電致發(fā)光器件的方法，其包括步驟在具有在其上形成的TFT的基片上形成第一絕緣層；形成通過第一絕緣層與每個TFT的源電極和漏電極連接的觸點；在第一絕緣層和觸點上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成第一接觸孔從而暴露和漏電極連接的觸點的表面；在第二絕緣層上分開各個單位像素區(qū)域的位置形成隔離壁；在第二絕緣層和隔離壁上淀積第一電極材料；在隔離壁側(cè)形成絕緣部分；在絕緣部分中形成第二接觸孔從而暴露在隔離壁上形成的輔助電極；在每個單位像素區(qū)域上形成有機(jī)發(fā)光層；和在包括有機(jī)發(fā)光層和第二接觸孔的整個表面上淀積第二電極。
應(yīng)該理解本發(fā)明的前述一般描述和下面的具體描述都是示例性和說明性的，并且意在提供對如權(quán)利要求所述的本發(fā)明進(jìn)一步解釋。


附圖是為了能進(jìn)一步了解本發(fā)明而包含的，并且被納入本說明書中構(gòu)成本說明書的一部分，這些附圖示出了本發(fā)明的一個或多個實施例，并與本說明書一起用來對本發(fā)明的原理進(jìn)行說明。在附圖中圖1A到1F是說明了現(xiàn)有有機(jī)EL器件的制造步驟的截面圖；圖2A到2D說明了當(dāng)制造現(xiàn)有EL器件時產(chǎn)生的問題；圖3A到3E是說明了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的有機(jī)EL器件制造步驟的平面圖；圖4A到4E是沿著如圖3A到3E所示的線A-A截取的截面圖；圖5A到5E是說明了根據(jù)本發(fā)明的隔離壁的實例的視圖；圖6A是說明了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有機(jī)EL器件的平面圖；圖6B是沿著如圖6A所示的線A-A截取的截面圖；圖7A到7F是說明了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有機(jī)EL器件的制造步驟的平面圖；以及圖8和9是沿著如圖7A到7F所示的線A-A’截取的截面圖。
具體實施例方式
下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中示出了其實例。在任何可能的地方，在整個附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部分。
圖3A到3E是說明了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的有機(jī)EL器件的制造步驟的平面圖，且圖4A到4E是分別沿著如圖3A到3E所示的線A-A截取的截面圖。
在根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL器件的制造方法中，在透明基片31上以像素單位形成薄膜晶體管(TFT)32，如圖3A和4A所示。
具體的，在透明基片31上形成無定型硅層之后，將激光照射在無定型硅層的表面上以通過無定型硅層的融化和再結(jié)晶形成多硅層。之后，經(jīng)光刻和蝕刻處理使多硅層形成圖形，以形成島形，從而形成半導(dǎo)體層32a。
之后，在包括半導(dǎo)體層32a的整個表面上形成柵絕緣層32b，并在其上形成包括例如鉻(Cr)的金屬層，且在柵絕緣層32b上對應(yīng)于半導(dǎo)體層32a中心部分的位置上，經(jīng)光刻和蝕刻處理使該金屬層形成圖形以形成柵電極32c。
之后，使用柵電極32c作為掩模將p型或n型雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層32a，之后執(zhí)行熱處理以激活注入的雜質(zhì)，由此在半導(dǎo)體層32a上形成源電極32d和漏電極32e。結(jié)果，形成每個TFT 32。
在包括TFT 32的整個表面上形成第一絕緣層33之后，形成觸點34從而穿過第一絕緣層33和柵絕緣層32b與每個TFT 32的源電極32d和漏電極32e連接，且在其整個表面上形成第二絕緣層35。
之后，如圖3B和4B所示，在第二絕緣層35上形成平坦絕緣層36，且將其與第二絕緣層35一起選擇性地去除，從而暴露和漏電極32e連接的觸點34的表面，由此形成第一接觸孔37。
之后，如圖3C和4C所示，在設(shè)計來使陽極電極(第一電極)彼此分隔的部分(單位像素區(qū)域之間的邊界)形成隔離壁38。
在這時，將隔離壁38形成為其中隔離壁的上部比下部寬的懸垂(overhang)結(jié)構(gòu)。
例如，隔離壁38可具有如圖5A所示的倒梯形形狀，或如圖5B和5C所示的屋檐形狀。作為選擇地，隔離壁可具有如圖5D和5E所示的多層形狀，且由有機(jī)材料、無機(jī)材料或其組合制成。
在這時，當(dāng)通過在用于制造TFT基片的第二絕緣層35上直接形成陽極電極而不使用平坦絕緣層36來制造器件時，省略如圖3B和4B所示的步驟。
換句話說，在平坦絕緣層36上直接形成隔離壁38。
在這里，將描述具有平坦絕緣層36的結(jié)構(gòu)。
之后，如圖3D和4D所示，在整個表面上淀積陽極電極材料39，從而允許以其填充第一接觸孔37。
對于陽極電極材料39，能夠使用具有良好反射性的導(dǎo)電材料，特別是，包括Cr、Cu、W、Au、Ni、Al、AlNd、Ag、Ti、Ta等，其合金或其疊層的金屬材料。
因為在彼此劃分陽極電極的部分形成隔離壁38，當(dāng)?shù)矸e陽極電極材料39時陽極電極39彼此自動地分開。
換句話說，在隔離壁38以及平坦絕緣層36上形成陽極電極材料39，在此隔離壁38上的陽極電極材料39和平坦絕緣層36上的陽極電極材料39自動分開，由此允許在平坦絕緣層36上形成陽極電極39。
隔離壁38上的陽極電極材料39可以形成具有在大約500-2000范圍內(nèi)的厚度。此外，平坦絕緣層36上的陽極電極材料39可以形成具有在大約500-2000范圍內(nèi)的厚度。
之后，如圖3E和4E所示，在除了發(fā)光區(qū)域(單位像素區(qū)域)之外的整個表面上形成絕緣部分40。在這時，未形成絕緣部分40的部分將變?yōu)榘l(fā)光像素。
對于絕緣部分40，使用有機(jī)絕緣體或無機(jī)絕緣體。
在這時，當(dāng)絕緣部分40包括無機(jī)絕緣體時，絕緣部分40優(yōu)選地包括SiNx或SiOx，而當(dāng)絕緣部分40包括有機(jī)絕緣體時，絕緣部分40優(yōu)選地包括聚酰亞胺、聚丙稀(poly-acryl)或酚醛基材料。
最后，在包括絕緣部分40的整個表面上形成有機(jī)EL層，且在有機(jī)EL層上形成陰極電極(第二電極)，由此完成本發(fā)明的有機(jī)EL器件。
但是，通過上述結(jié)構(gòu)的頂部發(fā)射有機(jī)EL器件，沒有完全解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。上述構(gòu)造的頂部發(fā)射類型有機(jī)EL器件的最重要的問題在于其結(jié)構(gòu)。
換句話說，因為光向著每個陰極電極向上行進(jìn)，陰極電極必須是透明的，且因此具有高電阻。
因此，盡管需要對于每個陰極電極形成輔助電極，但是因為有機(jī)EL層對于潮濕和氧氣的弱點而沒有提出滿意的方法。
根據(jù)本發(fā)明，能夠通過當(dāng)在整個表面上淀積陽極電極材料39使得以陽極電極材料填充第一接觸孔37時，構(gòu)造在隔離壁上形成的陽極電極材料從而用作輔助電極39，來解決這個問題，如圖3D和4D所示。
為此，當(dāng)在如圖3E和4E所示，在除了發(fā)光區(qū)域外的部分形成絕緣部分40時，在絕緣部分40上形成第二接觸孔41，從而暴露隔離壁38上的陽極電極材料(輔助材料39)，如圖6A和6B所示。
在這時，第二接觸孔41的形狀或數(shù)目并不重要。
之后，通過使用如圖7B所示的具有對應(yīng)于像素區(qū)域的開口的遮蔽掩模，在用于發(fā)光的像素區(qū)域中每個R、G和B像素上淀積有機(jī)層，同時移動如圖7C和7E所示的遮蔽掩蔽，而在如圖7A所示結(jié)構(gòu)的基片上形成有機(jī)EL層。
在這時，如圖8所示，構(gòu)造遮蔽掩模使得當(dāng)?shù)矸eRGB有機(jī)層43時，形成以暴露隔離壁38上的輔助電極39的第二接觸孔41被遮蔽掩模42遮蔽，同時允許遮蔽掩模的開口僅對應(yīng)于像素區(qū)域。
最后，如圖7F所示，在包括有機(jī)EL層和第二接觸孔41的整個表面上形成陰極電極44，由此完成根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL器件。
在這時，如圖9所示，不在通過隔離壁38上的第二接觸孔41而暴露的陽極電極材料39上形成RGB有機(jī)EL層43a、43b和43c。而是，在陽極電極材料39上直接淀積陰極電極44，且和連接部分45連接，使得陽極電極材料39自然地用作用于陰極電極的輔助電極39。
陰極電極44可以由金屬和ITO(銦錫氧化物)構(gòu)成，或僅由金屬構(gòu)成。ITO的厚度范圍可以在500-2000，而金屬的厚度范圍可以在50-250。因此，陰極電極的整個厚度可以在50-2250的范圍內(nèi)。
對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對本發(fā)明做出多種修改和變更，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明意在覆蓋落在在所附權(quán)利要求及其等效物范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其包括基片；TFT，其位于基片上的各個單位像素區(qū)域中；第一絕緣層，其用于絕緣TFT；第一電極，其分別在第一絕緣層上形成，同時接觸TFT；隔離壁，其位于第一絕緣層上的單位像素區(qū)域之間；輔助電極，其在隔離壁上形成；有機(jī)發(fā)光層，其位于第一電極上；絕緣部分，其使每個第一電極與相關(guān)的輔助電極絕緣；和第二電極，其位于有機(jī)發(fā)光層上，且和輔助電極連接。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，進(jìn)一步包括觸點，其通過第一絕緣層與每個TFT的各個電極連接。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)EL器件，進(jìn)一步包括第二絕緣層，其使觸點的至少一部分絕緣。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，進(jìn)一步包括平坦絕緣層，其形成在TFT和第一電極之間以使每個單位像素區(qū)域平坦。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，由隔離壁將第一電極彼此分開。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，每個第一電極是反射性電極。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，該第二電極是透明電極。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，該隔離壁具有懸垂結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，該隔離壁具有從倒梯形形狀、屋檐形狀和多層形狀選擇的一個形狀。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，該隔離壁包括有機(jī)材料、無機(jī)材料、金屬或其組合。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中，該輔助電極由與第一電極相同的材料形成。
12.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其進(jìn)一步包括接觸孔，其在絕緣部分上形成，使得輔助電極通過接觸孔與第二電極連接。
13.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中該第一電極的厚度在500-2000的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其中第二電極或輔助電極的厚度在50-2250的范圍內(nèi)。
15.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其包括基片；TFT，其位于基片上的各個單位像素區(qū)域中；第一絕緣層，其絕緣TFT；第一電極，其分別在第一絕緣層上形成，同時接觸TFT；隔離壁，其位于第一絕緣層上的各個單位像素區(qū)域之間；輔助電極，其在隔離壁上形成；有機(jī)發(fā)光層，其位于第一電極上；絕緣部分，其使第一電極與輔助電極絕緣；接觸孔，其在絕緣部分中形成，以暴露輔助電極；和第二電極，其位于有機(jī)發(fā)光層上，且通過接觸孔和輔助電極連接。
16.一種制造有機(jī)電致發(fā)光器件的方法，其包括步驟在具有其上形成的TFT的基片上形成第一絕緣層；形成通過第一絕緣層與每個TFT的源電極和漏電極連接的觸點；在第一絕緣層和觸點上形成第二絕緣層；在第二絕緣層上形成第一接觸孔，以暴露與漏電極連接的觸點的表面；在第二絕緣層上分開各個單位像素區(qū)域的部分形成隔離壁；在第二絕緣層和隔離壁上淀積第一電極材料；在隔離壁側(cè)形成絕緣部分；在絕緣部分中形成第二接觸孔從而暴露在隔離壁上形成的輔助電極；在每個單位像素區(qū)域上形成有機(jī)發(fā)光層；和在包括有機(jī)發(fā)光層和第二接觸孔的整個表面上淀積第二電極。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該在隔離壁上形成的第一電極材料從第一電極分開以構(gòu)成輔助電極。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，該隔離壁具有懸垂結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，該隔離壁具有從倒梯形形狀、屋檐形狀和多層形狀中選擇的一個形狀。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，該隔離壁包括有機(jī)材料、無機(jī)材料、金屬或其組合。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括在形成第二絕緣層之后，在第二絕緣層上形成平坦絕緣層以使單位像素區(qū)域平坦。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法，其適于增強器件可靠性，同時允許簡化制造工藝。該有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件包括基片；TFT，其位于基片上的各個單位像素區(qū)域中；第一絕緣層，其絕緣TFT；第一電極，其分別在第一絕緣層上形成，同時接觸TFT；隔離壁，其位于第一絕緣層上的各個單位像素區(qū)域之間；輔助電極，其在隔離壁上形成；有機(jī)發(fā)光層，其位于第一電極上；絕緣部分，其使每個第一電極與相關(guān)的輔助電極絕緣；和第二電極，其位于有機(jī)發(fā)光層上，且和輔助電極連接。
文檔編號H01L21/82GK1866537SQ20061008470
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者金昌男, 李鎬年, 鄭鎮(zhèn)元, 姜善吉, 金渡烈, 金洪奎 申請人:Lg電子株式會社