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)明涉及一種有機(jī)EL(電致發(fā)光ElectroLuminescence)器件和制造這類器件的方法，尤其涉及一種有機(jī)EL器件，該器件能用適合于操作發(fā)出紅、綠、藍(lán)色光的紅、綠、藍(lán)有機(jī)電致發(fā)光(ElectroLuminescence)材料的電源來(lái)進(jìn)行全色顯示，以及制造這一類器件的方法。
背景技術(shù)：
如今，隨著信息處理器件的發(fā)展，一種用于可視化地識(shí)別信息處理器件中處理的信息的顯示器件已經(jīng)迅速地發(fā)展起來(lái)了。
顯示器件是將具有電信號(hào)格式的數(shù)據(jù)改變?yōu)榫哂袌D像信號(hào)格式的數(shù)據(jù)的界面(interface)，以便讓用戶來(lái)識(shí)別。根據(jù)顯示器件的驅(qū)動(dòng)方法，可以將它們劃分成許多類型。
可將顯示器件分為使用模擬驅(qū)動(dòng)方法的CRT(陰極射線管)類型顯示器件，使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法的LCD(液晶顯示)器件，以及最近發(fā)展起來(lái)的有機(jī)EL(電致發(fā)光)器件。
CRT類型顯示器件的缺點(diǎn)之一是它們的尺寸和重量隨著CRT類型顯示器件的顯示尺寸的增加而相應(yīng)地增加。而LCD器件的優(yōu)點(diǎn)之一在于，盡管LCD器件的顯示尺寸增加了，但是LCD器件的尺寸和重量并不增加。LCD器件通過(guò)控制穿過(guò)液晶的光的透射率來(lái)顯示圖像。
有機(jī)EL器件利用安置在兩個(gè)電極之間的有機(jī)EL材料來(lái)顯示圖像。當(dāng)在象二極管的兩個(gè)電極之間施加正向電流時(shí)，有機(jī)EL材料就會(huì)發(fā)光。
在LCD器件和有機(jī)EL器件之間，由于LCD器件和有機(jī)EL器件之間的操作性能有所不同，因而LCD器件和有機(jī)EL器件之間的重量與尺寸有所差別。
具體地說(shuō)，LCD器件需要一個(gè)背光組件(backlight assembly)，以增加用于顯示圖像的光的均勻性。然而，有機(jī)EL器件卻不需要像背光組件(backlight assembly)之類的光源，這是因?yàn)橛袡C(jī)EL材料能自行發(fā)光，因此，減少了顯示器件的重量和尺寸。
圖1是顯示現(xiàn)有的有機(jī)EL器件的平面視圖。圖2是沿II-II線切開(kāi)的截面視圖，該圖示出了圖1中所示的現(xiàn)有的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D1和圖2，現(xiàn)有的有機(jī)EL器件包括透明的玻璃襯底10和按矩陣結(jié)構(gòu)安置在透明的玻璃襯底10上的TFT(薄膜晶體管)20。TFT20是由半導(dǎo)體薄膜加工制成的。TFT20包括門電極、源電極、漏電極和通道層(未示出)。
按矩陣結(jié)構(gòu)排列在各個(gè)TFT20之間的同一列中的TFT的門電極通常與門極線(未示出)連接在一起。
按矩陣結(jié)構(gòu)排列在TFT20之間的同一行中的TFT的源電極通常與數(shù)據(jù)線(未示出)連接在一起。
在矩陣結(jié)構(gòu)中的TFT20的漏電極分別與由ITO(氧化銦錫)材料制成的陽(yáng)極電極30連接在一起。陽(yáng)極電極30提供空穴。
紅的有機(jī)EL層40用于發(fā)射紅色波長(zhǎng)的光，綠的有機(jī)EL層50用于發(fā)射綠色波長(zhǎng)的光，藍(lán)的有機(jī)EL層60用于發(fā)射藍(lán)色波長(zhǎng)的光，它們分別安置在每一個(gè)陽(yáng)極電極30上。
為了發(fā)出紅、綠、藍(lán)光，紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL層40、50和60需要用于提供電子的陰極電極70和用于提供空穴(hole)的陽(yáng)極電極30。
陰極電極70是由鋁或鋁合金制成的。陰極電極70以均勻的厚度安置在透明的玻璃襯底10的整個(gè)表面上，以覆蓋紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL層40、50和60。
陰極電極70只通過(guò)一個(gè)外部電源線80來(lái)接收陰極電源。紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL層40、50和60從陰極電極80接收具有相同電壓電平的陰極電源。
有機(jī)EL器件通過(guò)向每一個(gè)陽(yáng)極電極30施加適合于顯示圖像的驅(qū)動(dòng)信號(hào)就可以顯示圖像、活動(dòng)畫(huà)面和字符。
然而，盡管通常在紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL層40、50和60上施加相同的正向電流，但是也難以用全色和高分辨率來(lái)精確地顯示圖像，這是因?yàn)閬?lái)自紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL層40、50和60上的亮度是彼此不同的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是設(shè)計(jì)來(lái)用以解決現(xiàn)有的工藝中的上述問(wèn)題的。本發(fā)明的第一個(gè)目的是通過(guò)控制來(lái)自用于接收恒定電壓電平的紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL材料的光的亮度來(lái)提供一種用于顯示全色圖像的有機(jī)EL器件。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是通過(guò)控制來(lái)自用于接收恒定電壓電平的紅、綠、藍(lán)有機(jī)EL材料的光的亮度來(lái)提供一種用于制造顯示全色圖像的有機(jī)EL器件的方法。
為了達(dá)到第一個(gè)目的，本發(fā)明提出了一種有機(jī)EL器件，其包括多個(gè)陽(yáng)極電極，用于接收陽(yáng)極電源，該陽(yáng)極電源具有與圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的預(yù)定電平，并利用TFT將此陽(yáng)極電源有選擇地提供給陽(yáng)極電極；多個(gè)有機(jī)發(fā)光層，被安置在每一個(gè)陽(yáng)極電極上；多個(gè)陰極電極，被安置在每一個(gè)有機(jī)發(fā)光層上的，每一個(gè)陰極電極根據(jù)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光特性來(lái)接收不同的陰極電源。
為了達(dá)到第二個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種制造有機(jī)EL器件的方法，此方法包括形成多個(gè)用于接收陽(yáng)極電源的陽(yáng)極電極，該陽(yáng)極電源具有與圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定電平，并利用TFT將此陽(yáng)極電源有選擇地提供給陽(yáng)極電極；在每一個(gè)陽(yáng)極電極上分別形成紅色有機(jī)發(fā)光層、綠色有機(jī)發(fā)光層和藍(lán)色有機(jī)發(fā)光層；在紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層上分別生成第一陰極電極、第二陰極電極和第三陰極電極；在第一、第二和第三陰極電極的每一個(gè)上形成電源線，以便向每一個(gè)紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層提供不同的陰極電源。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和其它的優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯，其中圖1是顯示現(xiàn)有的有機(jī)EL器件的平面視圖；圖2是沿II-II線切開(kāi)的截面視圖，該圖示出了圖1中所示的現(xiàn)有的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，顯示了有機(jī)EL器件的平面視圖；圖4是沿IV-IV線切開(kāi)的截面視圖，該圖示出了圖3中所示的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，示出了有機(jī)EL器件的電路圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖來(lái)說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示出了有機(jī)EL器件的平面視圖。圖4是沿IV-IV線切開(kāi)的截面視圖，該圖示出了圖3中所示的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)。圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL器件的電路圖。
參照?qǐng)D5，有機(jī)EL器件500包括多個(gè)有機(jī)EL元件510、520和530。在本實(shí)施例中，將說(shuō)明三個(gè)有機(jī)EL元件。
每個(gè)有機(jī)EL元件510、520和530都包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)線550、560和570，兩個(gè)TFT590和600、圖像保持電容器540和像素580。
用標(biāo)號(hào)550表示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)線指示數(shù)據(jù)線，用標(biāo)號(hào)560表示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)線是偏置(bias)線，用標(biāo)號(hào)570表示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)線指示門極線(gate line)。
TFT590和600中的一個(gè)指示開(kāi)關(guān)晶體管590，而TFT590和600中的另一個(gè)指示驅(qū)動(dòng)晶體管600。
開(kāi)關(guān)晶體管590包括門電極(gate electrode)592、源電極(sourceelectrode)594和漏電極(drain electrode)596。
開(kāi)關(guān)晶體管590的門電極592是與門極線570相連。門極線570接收足以接通開(kāi)關(guān)晶體管590的閾值電壓。開(kāi)關(guān)晶體管590的源電極594與數(shù)據(jù)線550相連。開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596同時(shí)與驅(qū)動(dòng)晶體管600和圖像保持電容器540相連。
圖像保持電容器540包括第一電極542、電介質(zhì)和第二電極544。第一電極542與開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596相連，而第二電極544與偏置線560相連。
驅(qū)動(dòng)晶體管600包括門電極610、源電極620和漏電極630。驅(qū)動(dòng)晶體管600的門電極610與開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596相連，驅(qū)動(dòng)晶體管600的源電極620與偏置線560相連，驅(qū)動(dòng)晶體管600的漏電極630與像素580相連。
數(shù)據(jù)線550順序接收具有預(yù)定電壓的電源。通過(guò)在短時(shí)期內(nèi)將電源施加到開(kāi)關(guān)晶體管590上，就能接通與門極線570相連的開(kāi)關(guān)晶體管590。通過(guò)源電極594和它的通道層(未示出)將施加在數(shù)據(jù)線550上的電源提供給開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596。
通過(guò)兩個(gè)路徑來(lái)輸出供給到開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596的電源。
具體地說(shuō)，將供給到開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596的電源的一部分施加到圖像保持電容器540的第一電極542上。由于總是通過(guò)偏置線560將電源施加到第二電極544上，因此，圖像保持電容器540被充電。
將供給開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596的電源的其它部分施加到驅(qū)動(dòng)晶體管600的門電極610上。通過(guò)源電極620和它的通道層將施加在偏置線560上的電源輸出到驅(qū)動(dòng)晶體管600的漏電極630上。
將輸出到驅(qū)動(dòng)晶體管600的漏電極630上的電源施加到像素580上。
開(kāi)關(guān)晶體管590僅在把電源施加到門極線570上時(shí)才將電源提供給驅(qū)動(dòng)晶體管600的門電極610。
相應(yīng)地，圖像保持電容器540在關(guān)掉開(kāi)關(guān)晶體管590時(shí)放電。在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)(保持幀圖像的期間)，利用圖像保持電容器540上的放電電壓可以使驅(qū)動(dòng)晶體管600保持在接通狀態(tài)。
在圖像保持電容器540的放電期間內(nèi)，將從驅(qū)動(dòng)晶體管600的漏電極630輸出的電源施加到像素580上。
參見(jiàn)圖3和圖4，像素580包括與驅(qū)動(dòng)晶體管600的漏電極630相連的透明的導(dǎo)電陽(yáng)極電極582，有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c，以及陰極電極585a、585b和585c。
陽(yáng)極電極582與驅(qū)動(dòng)晶體管600相連，并以矩陣結(jié)構(gòu)排列。
每一個(gè)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c安置在以矩陣結(jié)構(gòu)排列的陽(yáng)極電極582上。具體地說(shuō)，在有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c中的相同類型的有機(jī)發(fā)光層排列在陽(yáng)極電極582的每一列之中。
標(biāo)號(hào)584a、584b和584c分別指示紅有機(jī)發(fā)光層、綠有機(jī)發(fā)光層、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層。
參見(jiàn)圖3，紅有機(jī)發(fā)光層584a安置在第一列中的陽(yáng)極電極582上，因此，紅有機(jī)發(fā)光層584a構(gòu)成了紅色有機(jī)發(fā)光組。
綠有機(jī)發(fā)光層584b安置在第二列中的陽(yáng)極電極582上，因此，綠有機(jī)發(fā)光層584b構(gòu)成了綠色有機(jī)發(fā)光組。
藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584c安置在第三行中的陽(yáng)極電極582上，因此，藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584c構(gòu)成了藍(lán)色有機(jī)發(fā)光組。
為了生成相互絕緣而又不會(huì)電氣短路的陰極電極585a、585b和585c，按列將紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光組彼此分開(kāi)。
具體地說(shuō)，如圖3和圖4所示，紅有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585a、綠有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585b和藍(lán)有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585c是用半導(dǎo)體薄膜技術(shù)制成的，以使它們彼此之間不會(huì)電氣短路。
紅有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585a接收為紅有機(jī)發(fā)光材料所優(yōu)化的電壓VC-R；綠有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585b接收為綠有機(jī)發(fā)光材料所優(yōu)化的電壓VC-G；藍(lán)有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585c接收為藍(lán)有機(jī)發(fā)光材料所優(yōu)化的電壓VC-B。
通過(guò)電源線586a、586b和586c分別施加電壓VC-R、VC-G和VC-B。用電源控制器400來(lái)提供電壓VC-R、VC-G和VC-B。電源控制器400提供的電壓是根據(jù)紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光材料特性的模擬結(jié)果而得到的。
下文中，將參照?qǐng)D3到圖5來(lái)說(shuō)明利用有機(jī)EL器件顯示圖像的方法。
數(shù)據(jù)線550接收預(yù)定的電源。門極線570接收具有電壓電平高于開(kāi)關(guān)晶體管590的閾值電壓的電源。這樣，通過(guò)源電極594和它的通道層將施加到數(shù)據(jù)線550上的電源施加到開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596上。
然后，用從開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596上輸出的電源給圖像保持電容器540充電，并同時(shí)將具有電壓電平高于驅(qū)動(dòng)晶體管600的閾值電壓的電源施加到驅(qū)動(dòng)晶體管600的門電極610上。
在一段極短的期間內(nèi)，將具有電壓電平高于開(kāi)關(guān)晶體管600的閾值電壓的電源施加到門電極線570上。當(dāng)停止開(kāi)關(guān)晶體管590的漏電極596上的電源供給時(shí)，就開(kāi)始釋放在圖像保持電容器540上充電的電荷。
相應(yīng)地，在相當(dāng)于一幀的期間內(nèi)，將在圖像保持電容器540上充電的電源作為接通電壓施加到驅(qū)動(dòng)晶體管600的門電極610上。結(jié)果是，在圖像保持電容器540的放電期間內(nèi)，陽(yáng)極電極582接收來(lái)自偏置線560上的預(yù)定電流。
紅有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585a、綠有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585b和藍(lán)有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585c分別通過(guò)外部終端接收由電源控制器400產(chǎn)生的最優(yōu)化的電壓VC-R、VC-G和VC-B。
這樣，紅有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585a、綠有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585b和藍(lán)有機(jī)發(fā)光組的陰極電極585c分別向紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c提供電子。
此外，由于陽(yáng)極電極583連續(xù)地提供空穴，電子和空穴在紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c中彼此結(jié)合(bond)，并由于電子和空穴之間的結(jié)合(bonding)而引起能級(jí)的改變。
因此，根據(jù)紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c的特性，它們分別發(fā)出紅色波長(zhǎng)的光、綠色波長(zhǎng)的光和藍(lán)色波長(zhǎng)的光。當(dāng)從陽(yáng)極電極582上供給具有相同電壓電平的電源時(shí)，紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c接收此供給的電源并發(fā)出具有相似亮度的光，即使在紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c之間的特性有所不同的情況下也是如此。這是因?yàn)殛帢O電極585a、585b和585c補(bǔ)償了紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層584a、584b和584c之間的亮度差別。
紅色波長(zhǎng)的光、綠色波長(zhǎng)的光和藍(lán)色波長(zhǎng)的光通過(guò)陽(yáng)極電極582和玻璃襯底589進(jìn)入用戶眼中，并由此顯示所需的圖像。
工業(yè)上的可利用性如前所述，將為紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層而優(yōu)化的電源分別施加到彼此分開(kāi)的紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光組的每個(gè)陰極電極上。這樣，有機(jī)EL器件就能夠顯示一個(gè)改進(jìn)的圖像。
上文中已參照上述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了的說(shuō)明。顯然，根據(jù)前面的描述，對(duì)于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見(jiàn)的是，還可以有很多其它的變更和改動(dòng)。所以，只要在所附的權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)，本發(fā)明應(yīng)包括所有這些變更和改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件包括多個(gè)陽(yáng)極電極，用于接收陽(yáng)極電源，該陽(yáng)極電源具有與圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定電平，并通過(guò)TFT將該陽(yáng)極電源有選擇地提供給陽(yáng)極電極；多個(gè)有機(jī)發(fā)光層，被安置在每一個(gè)陽(yáng)極電極上；和多個(gè)陰極電極，被安置在每一個(gè)有機(jī)發(fā)光層上，每個(gè)陰極電極都根據(jù)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光特性來(lái)接收不同的陰極電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，陽(yáng)極電極以矩陣結(jié)構(gòu)排列，而紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層分別被安置在每一個(gè)陽(yáng)極電極上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層分別包括第一陰極電極、第二陰極電極和第三陰極電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，以矩陣結(jié)構(gòu)排列陽(yáng)極電極，而紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層分別安置在每一個(gè)陽(yáng)極電極上，并且其中分別按列排布紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，第一陰極電極、第二陰極電極和第三陰極電極分別安置在紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，第一、第二和第三陰極電極還包括用于根據(jù)紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光特性來(lái)供給不同的電源的電源控制器。
7.一種制造有機(jī)電致發(fā)光器件的方法，包括如下步驟形成多個(gè)用于接收陽(yáng)極電源的陽(yáng)極電極，該陽(yáng)極電源具有與圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定電平，并通過(guò)TFT將該陽(yáng)極電源有選擇地提供給陽(yáng)極電極；在每一個(gè)陽(yáng)極電極上分別形成紅有機(jī)發(fā)光層、綠有機(jī)發(fā)光層和藍(lán)有機(jī)發(fā)光層；在紅、綠、藍(lán)有機(jī)發(fā)光層上分別形成第一陰極電極、第二陰極電極和第三陰極電極；和在第一、第二和第三陰極電極的每一個(gè)上形成電源線，以便給紅、綠、和藍(lán)有機(jī)發(fā)光層的每一個(gè)提供不同的陰極電源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造這類器件的方法。每個(gè)陽(yáng)極電極包括安置在其上的有機(jī)發(fā)光層，以及分別安置在每個(gè)有機(jī)發(fā)光層上的陰極電極。每個(gè)陰極電極接收適合于每一個(gè)有機(jī)發(fā)光層的操作特性的電源。因此，可用全色顯示來(lái)顯示已改善的圖像。
文檔編號(hào)G09G3/30GK1507614SQ02809637
公開(kāi)日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月14日
發(fā)明者崔埈厚, 崔凡洛, 蔡鐘哲, 鄭鎮(zhèn)九, 崔 厚 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社