專利名稱：有機(jī)電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，特別涉及一種有機(jī)電光器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于顯示裝置的大型化，對(duì)占有空間少的平板顯示器件的需求正在增加，于是，作為這樣的平板顯示器件中的一種，也被稱作有機(jī)發(fā)光二極體(Organic Light Emitting Diode0LED)的有機(jī)電光器件(以下，稱有機(jī)電光器件)的技術(shù)已有很快的發(fā)展，已經(jīng)有各種各樣的試驗(yàn)品被公布了。
有機(jī)電光器件是一種發(fā)光器件，其在電子和空穴注入有機(jī)發(fā)光層時(shí)發(fā)光。在作為電子注入電極(陰極)的第1電極和作為空穴注入電極(陽(yáng)極)的第2電極之間，形成有機(jī)發(fā)光層，在此層注入各種電子和空穴，電子與空穴結(jié)合成對(duì)，生成激發(fā)子(Exciton)。激發(fā)子在從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的變化過(guò)程中消失。
這樣的有機(jī)電光器件與等離子顯示面板(PDP)、無(wú)機(jī)電光器件等顯示器件相比，具有以比較低的電壓(5～10V)即可驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，有關(guān)這方面的研究目前正在活躍的進(jìn)行著。
而且，因?yàn)橛袡C(jī)電光器件有寬視角、高速響應(yīng)、高對(duì)比度等優(yōu)點(diǎn)，所以被應(yīng)用于作為圖形顯示的像素、電視影像顯示或表面光源(Surface Light Source)的像素，在如塑料一樣可以彎曲(Flexible)的透明基板上形成該器件，由于可以做得很薄、很輕，并且色質(zhì)也很好，因此正適合了下一代平板顯示(FPD)。
另外，與已被人熟知的液晶顯示器(LCD)相比，有因?yàn)椴恍枰尘肮舛碾娏啃?、色質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。
一般地，有機(jī)電光器件在其構(gòu)造上及驅(qū)動(dòng)方法上大體地被區(qū)分為無(wú)源型和有源型。
下面先說(shuō)明一下無(wú)源型有機(jī)電光器件。
圖1a和圖1b是表示現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖。無(wú)源型有機(jī)電光器件的制造方法首先如圖1a所示，玻璃基板1上形成了為作為陽(yáng)極使用的ITO條2。
與此同時(shí)，在已經(jīng)形成的陰極末端部分，形成稍短的ITO條2-1。先形成稍短的ITO條2-1的好處，是便于形成連接于陰極的金屬延長(zhǎng)線。
而且，根據(jù)需要在前述ITO條2、2-1上形成輔助電極，并在其上形成絕緣層3，由于陰極間絕緣，所以形成了電氣的絕緣隔離帶4。隨后，如圖1b所示，覆蓋由空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層等構(gòu)成的有機(jī)電光層5，再以Mg-Ag合金、鋁或其他導(dǎo)電性物質(zhì)形成陰極6。
此時(shí)，前述有機(jī)電光層5不形成在前述ITO條2-1上，陰極6在ITO條2-1上形成，并可接觸到ITO條2-1。
最后，密封板8通過(guò)密封劑(sealant)7粘結(jié)覆蓋于前述復(fù)合結(jié)構(gòu)之上，從而完成無(wú)源型有機(jī)電光器件的制備。
下面再來(lái)說(shuō)明一下有源型有機(jī)電光器件。
圖2a至圖2b是表示有源型有機(jī)電光器件的相關(guān)工藝制造過(guò)程的平面圖。
首先，如圖2a所示，玻璃基板11上分別形成有源區(qū)域12和焊板13，與焊板電連接的金屬線14在位于陰極位置固定的一端形成，以便于金屬線與陰極的連接。
雖然在圖中未表示示出，但有源區(qū)域12包括按矩陣形式排列的眾多單元，每個(gè)單元包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT)和與驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT)漏極連接的陽(yáng)極。
然后，如圖2b所示，在有源區(qū)域12上形成有機(jī)電光層15。此時(shí)，所述金屬互連線14上不形成有機(jī)電光層15，以便使所述金屬互連線14可與隨后形成的陰極連接。
接著，所述有機(jī)電光層15上形成陰極16。此時(shí)，陰極16可與金屬互連線14連接，直到金屬互連線14的上部都形成有陰極16。隨后，形成包括氧吸收層、水分吸收層、防濕層等的鈍化層(圖中未表示)，然后用密封劑17將密封板18附著于鈍化層之上，從而完成有源型有機(jī)電光顯示板的制備。
上述器件有機(jī)電光器件不管是無(wú)源型還是有源型，都必須在真空狀態(tài)下，首先形成有機(jī)電光層，接著形成陰極金屬薄膜。用真空蒸發(fā)法、濺射(Sputter)法、離子電鍍(Ion-Plating)法三種沉淀方式之一形成金屬薄膜。
其中，形成器件有機(jī)電光器件的陰極時(shí)，主要使用的方法為真空蒸發(fā)法。
另外，真空蒸發(fā)法又分為電阻加熱蒸發(fā)方式、電子束加熱蒸發(fā)方式、射頻加熱蒸發(fā)方式、激光束加熱蒸發(fā)方式四種方式。
現(xiàn)在陰極形成時(shí)，上述方法當(dāng)中電阻加熱蒸發(fā)方式被使用最多。
圖3為說(shuō)明電阻加熱蒸發(fā)方式的過(guò)程概略圖。
為了以電阻加熱蒸發(fā)方式形成陰極金屬薄膜，首先在腔體的下部裝有熱蒸發(fā)靶材，例如填滿鋁(Al)的蒸發(fā)皿。接著，在腔體的上部，將基板32置于樣品座上，在基板32的下部，掩膜33依次排列，從而使在基板32上形成的薄膜圖形與掩膜33的圖形相對(duì)應(yīng)。然后，使腔體真空，在蒸發(fā)皿31流過(guò)一定電流，溫度上升，蒸發(fā)皿31上的鋁氣化。所述氣化的鋁分子在基板32上沉淀，在基板32上形成陰極34。
但是，上述的電阻加熱蒸發(fā)方式因?yàn)橐ㄙM(fèi)大量預(yù)熱時(shí)間、容納靶材的容量有限，所以蒸發(fā)皿必須換幾次。并且，每換一次蒸發(fā)皿，都會(huì)破壞腔體的真空狀態(tài)。為了再次使得腔體成為真空狀態(tài)，必須要2～3小時(shí)，在大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合有諸多不合適之處。
于是，比電阻加熱方式預(yù)熱時(shí)間更短，代替蒸發(fā)皿，使用坩鍋的電子束加熱方式適用于大批量生產(chǎn)。
圖4是為了說(shuō)明電子束加熱方式的過(guò)程概略圖。
利用電子束加熱方式來(lái)形成陰極金屬薄膜，首先在腔體的下部裝著熱蒸發(fā)靶材，例如填滿鋁的坩堝41。接著，在腔體的上部，將基板42置于某樣品座上，在基板42的下部，掩膜43依次排列，從而使在基板42上形成的薄膜圖形與掩膜43的圖形相對(duì)應(yīng)。在基板坩堝41的側(cè)面放置發(fā)射電子的細(xì)絲44，周圍互連置有提供磁力的磁體(Magnet)45，使得從所述細(xì)絲44放出的電子能夠到達(dá)坩堝41。然后，一加熱所述細(xì)絲44，就會(huì)放出電子，放出的電子在磁體45的磁力作用下呈環(huán)狀彎曲運(yùn)動(dòng)，對(duì)坩堝41內(nèi)的鋁靶材中心施加沖擊。
因此，鋁由于高能量的電子上升到蒸發(fā)溫度，而達(dá)到氣化，這氣化的鋁分子在基板42上蒸發(fā)，并在基板42上形成陰極46。
然而，利用電子束加熱蒸發(fā)相關(guān)工藝制備陰極46具有如下問(wèn)題從細(xì)絲44發(fā)射出的電子在陰極上聚集的電荷會(huì)使有機(jī)電光層和薄膜晶體管(TFT)的性能降低，從而導(dǎo)致可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一其目的在于可防止在以電子束加熱方式來(lái)形成陰極46時(shí)有機(jī)電光層和TFT的性能低下的有機(jī)電光器件及其制造方法。
為了達(dá)到上述目的，關(guān)于本發(fā)明的有機(jī)電光器件，包括基板、陽(yáng)極、有機(jī)電光層、陰極、與所述陰極連接且為將陰極引出到外部的透明電極，其特征在于，還包括與所述透明電極連接，將在所述陰極蓄積電荷放出到器件的外部的互連線。
所述互連線以導(dǎo)電性物質(zhì)做成，所述導(dǎo)電性物質(zhì)包括Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd。
為了達(dá)到上述目的，關(guān)于本發(fā)明的有機(jī)電光器件的制造方法，在包括基板、陽(yáng)極、有機(jī)電光層、陰極、與所述陰極連接且為將陰極引出到外部的透明電極的有機(jī)電光器件的制造方法上，其特征在于，包括如在所述陰極蓄積的電荷放出到器件的外部，形成與所述透明電極相連并向外部引出蓄積的電荷的互連線的階段。
關(guān)于本發(fā)明的有機(jī)電光器件的制造方法，包括基板、以與TFT和TFT的漏極相連的陽(yáng)極為單位像素，單位像素依據(jù)矩陣狀排列的有源區(qū)域、焊板、有機(jī)電光層、陰極、為將所述陰極連接于焊板的第1互連線的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，包括如在所述陰極蓄積的電荷被放出到器件的外部一樣，在所述基板上的有源區(qū)域的外圍預(yù)定位置形成將積蓄電荷引出到器件外部的第2互連線的階段。
本發(fā)明的有機(jī)電光器件及其制造方法有以下效果利用為了陰極形成的電子束蒸發(fā)工程，可將蓄積的電荷放出到基板的外部。因此，防止了因陰極產(chǎn)生電荷而使得有機(jī)電光層及TFT的損傷現(xiàn)象，最終提高了器件的可靠性。


圖1a和圖1b是表示關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖；圖2a至圖2b是表示有源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖；圖3為說(shuō)明電阻加熱蒸發(fā)方式的過(guò)程概略圖；圖4是為了說(shuō)明電子束加熱方式的過(guò)程概略圖；圖5a和圖5b為表示關(guān)于本發(fā)明的無(wú)源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖；圖6a至圖6b為表示關(guān)于本發(fā)明的有源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖；
圖7為在批量生產(chǎn)時(shí)使用的大型基板上使得關(guān)于本發(fā)明的多數(shù)個(gè)有機(jī)電光器件數(shù)組化的畫面。
<附圖主要部分符號(hào)說(shuō)明>
51、玻璃基板 52、52-1、ITO條52-2、互連線 53、絕緣膜54、隔離帶55、有機(jī)電光層56、陰極 57、密封劑58、密封板具體實(shí)施方式
以下，關(guān)于本發(fā)明的器件有機(jī)電光器件及其制造方法的較好實(shí)施例，根據(jù)附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
首先，對(duì)關(guān)于本發(fā)明的無(wú)源型有機(jī)電光器件進(jìn)行如下說(shuō)明。
圖5a和圖5b為表示關(guān)于本發(fā)明的無(wú)源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖。
首先，如圖5a所示，在玻璃基板51上形成有用作陽(yáng)極的ITO條52。
在已經(jīng)形成的陰極末端部分，形成稍短的ITO條52-1。先形成稍短的ITO條52-1的好處，是便于形成連接于陰極的金屬延長(zhǎng)線。其后，使所述ITO條52-1短路，在陰極形成時(shí)，共同形成將在陰極上蓄積的電荷放出到玻璃基板51的外部的互連線52-2。
此時(shí)，互連線52-2與ITO條52-1一起形成，僅僅是本發(fā)明的一較好實(shí)施例，所述互連線52-2的位置是有機(jī)電光器件的畫面表示區(qū)域的外部，或者在其上部由于不生成其它結(jié)構(gòu)，在全體制造過(guò)程當(dāng)中什么時(shí)候都沒(méi)關(guān)系。
當(dāng)然，在陰極形成后，形成所述互連線52-2，蓄積的電荷能夠向外部放出。但是，在陰極形成時(shí)，由于電子束過(guò)程，在陰極上形成的電荷可迅速地排出到外部，因此有可能的話，希望在陰極形成前，形成所述互連線52-2。
并且，作為所述互連線52-2的材料，使用具有導(dǎo)電性的物質(zhì)(例如，Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd等)。
而且，按需要，所述ITO條52、52-1上形成有輔助電極，在其上形成有絕緣膜53，為陰極間的絕緣，形成電氣的絕緣隔離帶54。
然后，如圖5b所示，由空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層等構(gòu)成的有機(jī)電光層55被覆蓋。接著，為了形成的陰極與ITO條52-1之間連接，ITO條52-1上，不形成有機(jī)電光層55。
而且，通過(guò)采用Mg-Al合金、鋁或其它導(dǎo)電性物質(zhì)的電子束蒸發(fā)過(guò)程，形成陰極56。此時(shí)，直到在ITO條52-1上形成了所述陰極56，ITO條52-1與陰極相連。
所述電子束蒸發(fā)過(guò)程中，在所述陰極56蓄積電荷，此電荷經(jīng)過(guò)與陰極56相連的ITO條52-1、通過(guò)互連線52-2，被放出到玻璃基板51的外部。
最后，用密封劑57粘結(jié)密封板58，完成無(wú)源型有機(jī)電光顯示板。
接下來(lái)，就關(guān)于本發(fā)明的有源型有機(jī)電光器件進(jìn)行說(shuō)明。
圖6a至圖6b為表示關(guān)于本發(fā)明的有源型有機(jī)電光器件的制造過(guò)程的平板圖。
首先，如圖6a所示，玻璃基板61上分別形成有源區(qū)域62和焊板63。而且，此后為了在焊板63的側(cè)面容易地取出金屬線與形成的陰極相連接，先在陰極一邊的前端所在部分，形成與所述焊板63電氣連接的第1互連線64。
然后，在陰極另一邊的前端所在部分，陰極形成時(shí)，形成有將蓄積的電荷取出到玻璃基板61的外部的第2互連線65。
所述有源區(qū)域62圖中為表示，其具有如下結(jié)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT)和與驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT)的漏電極相連的陽(yáng)極構(gòu)成的單位依據(jù)矩陣狀排列。
玻璃基板61上形成島狀的半導(dǎo)體膜，全面地形成包含半導(dǎo)體的選通絕緣膜。然后在與選通絕緣膜上的半導(dǎo)體膜的中央部分重疊的位置上，形成選通電極。接著，所述利用選通電極來(lái)作掩膜p型或是n型的混合物被注入所述半導(dǎo)體膜。然后為了使所述注入的混合物活性化，實(shí)施加熱處理，根據(jù)形成了源極區(qū)域和漏極區(qū)域，完成驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT)。并且全面地形成包含所述驅(qū)動(dòng)晶體管的絕緣膜。接著，貫通所述絕緣膜和選通絕緣膜，形成各種連接驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT)的源極和漏極的連線，又全面地形成了絕緣膜。然后連接所述漏電極的連線表面露出，如此選擇地除掉所述平坦化絕緣膜和絕緣膜，形成過(guò)孔。然后，如可以嵌入所述過(guò)孔，在包含所述過(guò)孔的平坦化絕緣膜上，蒸發(fā)陽(yáng)極用物質(zhì)。然后，如所述陽(yáng)極可以以像素為單位分離，形成了可選擇地除去陽(yáng)極用物質(zhì)，形成陽(yáng)極，在除發(fā)光部的部分形成絕緣膜，構(gòu)成有源區(qū)域62。
此時(shí)，第2互連線65的形成如上所述，是在第1互連線64形成時(shí)形成了。但是，上述第2互連線65的形成時(shí)刻，僅僅是一實(shí)施例，在有源區(qū)域62的陽(yáng)極形成時(shí)形成也可以，在被用于送水/漏電極的半導(dǎo)體形成時(shí)或選通電極形成時(shí)，共同形成也可以。
而且，作為那樣的材料，要采用有導(dǎo)電性的物質(zhì)(例如Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd等)。
接著，如圖6b所示的在有源區(qū)域62上形成有機(jī)電光層66。
此時(shí)，所述第1、第2互連線64、65上有機(jī)電光層66沒(méi)有形成，第1、第2互連線64、65與此后形成的陰極可以連接。
然后，電子束蒸發(fā)過(guò)程中在所述有機(jī)電光層66上形成陰極67。此時(shí)，陰極67可以如與第1、第2互連線64、65連接那樣形成在第1、第2互連線64、65上。
所述電子束蒸發(fā)過(guò)程中，在所述陰極67上蓄積電荷，所述電荷通過(guò)與陰極67相連的第2互連線65，被放出到玻璃基板61的外部。
隨后，形成氧吸收層、水分吸收層、防濕層等鈍化層(圖中未表示)，用密封劑68連接密封板69，完成有源型有機(jī)電光顯示板。
圖7為在批量生產(chǎn)時(shí)使用的大型基板上使得關(guān)于本發(fā)明的多數(shù)個(gè)器件有機(jī)電光器件數(shù)組化的畫面。
也就是說(shuō)，圖7表示了為從器件有機(jī)電光器件取出電荷全部連接互連線65、形成到基板的前端部的連接部分，在外部的連接很容易制造。
通過(guò)以上說(shuō)明內(nèi)容，本行業(yè)人員完全可以在不超過(guò)本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行多種變化和修改。
因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于實(shí)施例所述的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電光器件，是利用在陽(yáng)極和陰極之間有機(jī)電光層發(fā)光來(lái)驅(qū)動(dòng)的有機(jī)電光器件，其特征在于，包括連接所述陰極且為了將蓄積在所述陰極的電荷放出到器件的外部的互連線。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電光器件，其特征在于，還包括基板、陽(yáng)極、有機(jī)電光層、陰極、與所述陰極連接且為將陰極引出到外部的透明電極；與所述透明電極相連并為將在所述陰極上蓄積的電荷放出到器件的外部的互連線。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電光器件，其特征在于，所述互連線以導(dǎo)電性物質(zhì)做成。
4.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)電光器件，其特征在于，所述導(dǎo)電性物質(zhì)包括Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電光器件，其特征在于，還包括以與TFT和TFT的漏電極相連的陽(yáng)極為單位像素，單位像素依據(jù)矩陣狀排列的有源區(qū)域、焊板、有機(jī)電光層、陰極、為將所述陰極連接于焊板的第1互連線；與所述陰極連接且將在陰極蓄積的電荷放出到器件的外部的第2互連線。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)電光器件，其特征在于，所述互連線以導(dǎo)電性物質(zhì)做成。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電光器件，其特征在于，所述導(dǎo)電性物質(zhì)包括Cr、Cu、Mo、W、Au、Ni、Ag、Ti、Ta、Al、AlNd。
8.一種有機(jī)電光器件的制造方法，在包括基板、陽(yáng)極、有機(jī)電光層、陰極、與所述陰極連接且為將陰極引出到外部的透明電極的有機(jī)電光器件的制造方法上，其特征在于，包括如在所述陰極蓄積的電荷放出到器件的外部，形成與所述透明電極相連并向外部引出可能的形態(tài)的互連線的階段。
9.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，所述形成互連線階段在所述陰極形成之前。
10.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，所述形成互連線階段在所述陰極形成時(shí)。
11.一種有機(jī)電光器件的制造方法，是包括基板、以與TFT和TFT的漏極相連的陽(yáng)極為單位像素，單位像素依據(jù)矩陣狀排列的有源區(qū)域、焊板、有機(jī)電光層、陰極、為將所述陰極連接于焊板的第1互連線的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，包括如在所述陰極蓄積的電荷被放出到器件的外部一樣，在所述基板上的有源區(qū)域的外圍預(yù)定位置形成將積蓄電荷引出到器件外部的第2互連線的階段。
12.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互連線的階段在所述陰極形成前。
13.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互連線的階段在所述第1互連線形成時(shí)。
14.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互連線的階段在所述陰極形成時(shí)。
15.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互連線的階段在所述TFT的源極/漏電極形成時(shí)。
16.如權(quán)利要求11所述的有機(jī)電光器件的制造方法，其特征在于，形成所述第2互連線的階段在所述TFT的選通電極形成時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種目的在于可防止在以電子束加熱方式來(lái)形成陰極時(shí)有機(jī)電光層和TFT的性能低下的有機(jī)電光器件及其制造方法。關(guān)于本發(fā)明的有機(jī)電光器件，包括基板、陽(yáng)極、有機(jī)電光層、陰極、與所述陰極連接且為將陰極引出到外部的透明電極，還包括與所述透明電極連接，將在所述陰極蓄積電荷放出到器件的外部的互連線。由此，通過(guò)所述互連線，可以除去在陰極上產(chǎn)生的電荷，防止出現(xiàn)下部的有機(jī)電光層和TFT受損的現(xiàn)象，最終可以達(dá)到提高器件的可靠性。
文檔編號(hào)H01L27/32GK1627870SQ20041009659
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
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