專利名稱:有機電致發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光顯示裝置。
背景技術:
在形成有機電致發(fā)光顯示裝置(縮寫為有機EL顯示裝置)的有機電致 發(fā)光元件(縮寫為有機EL元件)中,該有機電致發(fā)光顯示裝置使用有機材 料的電致發(fā)光(在下文,縮寫為EL),通過堆疊有機空穴傳輸層和有機發(fā)光 層等形成的堆疊結構提供在下電極和上電極之間,對有機電致發(fā)光元件的關 注集中到其作為能夠通過低電壓DC驅動以高亮度發(fā)光的發(fā)光元件。
因為上述有機EL元件具有1微秒或者更少的響應速度,所以在有機EL 顯示裝置中由無源矩陣系統(tǒng)的負載驅動(duty driving )是可能的。然而,當 隨著像素數(shù)量的增加占空比(duty ratio)變得較高時,必須即時給有機EL 元件提供大的電流以便保證足夠的亮度,這傾向于引起對有機EL元件的損 壞。
另一方面,在有源矩陣驅動系統(tǒng)中,信號電壓通過在每個子像素形成存 儲電容器以及薄膜晶體管(在下文,縮寫為TFT)來保持。因此,在一個顯 示幀所要求的周期期間,可以根據(jù)信號電壓給有機EL元件恒定地提供驅動 電流。因此,不必像在無源矩陣系統(tǒng)中那樣即時給有機EL元件提供大電流, 這減少了對有機EL元件的損壞。應當注意的是, 一個像素通常包括三種子 像素,它們是發(fā)射紅光的紅光發(fā)射子像素、發(fā)射綠光的綠光發(fā)射子像素和發(fā) 射藍光的藍光發(fā)射子像素。
在上述有源矩陣驅動系統(tǒng)的有機EL顯示裝置中,如圖13的示意性局部 截面圖和圖14的示意性局部平面圖所示,TFT提供在第一基板11上,以便 對應于每個子像素,并且這些TFT由層間絕緣層16 (下層間絕緣層16A和 上層間絕緣層16B )覆蓋。電連接到TFT的下電極121由每個子像素提供在 上層間絕緣層16B上。絕緣層124還形成在包括下電極121的上層間絕緣層 16B上,并且在底部暴露下電極的開口 126提供在絕緣層124中。堆疊結構123提供在一個部分上,該部分是從在開口 126的底部暴露的下電極121之 上的部分到圍繞開口 126的絕緣層124的部分124,,該堆疊結構包括由有機 發(fā)光材料制造的發(fā)光層。上電極122作為公共電極形成在包括堆疊結構123 的絕緣層124上。附圖標記12表示包括在TFT中的柵極電極,附圖標記13 表示包括在TFT中的柵極絕緣膜,附圖標記14表示包括在TFT中的源/漏 區(qū)域,附圖標記15是包括在TFT中的溝道形成區(qū)域,附圖標記17表示配線, 附圖標記31表示保護膜,附圖標記32表示粘結層,而附圖標記33表示第 二基板,這也將在實施例1中詳細描述。
因為堆疊結構123通過層間絕緣層16形成在第一基板11之上,在第一 基板11上形成了 TFT,所以在所謂底表面發(fā)射型的有機EL顯示裝置的情況 下,在該有機EL顯示裝置中在堆疊結構123產生的發(fā)射光從第一基板側取 出,發(fā)射光的取出區(qū)域被TFT變窄。因此,所希望的是應用所謂的頂表面發(fā) 射型有機EL顯示裝置,在該有機EL顯示裝置中所發(fā)射的光從相對于第一 基板11的第二基板33取出。
在應用頂表面發(fā)射型的有機EL顯示裝置的情況,下電極121通常由反 射材料制造,而上電極122由透明導電材料或者半透明導電材料制造。然而, 透明材料例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)和包括薄膜金屬的 半透明材料與金屬等相比具有較高的電阻值。因此,在作為公共電極的上電 極122中產生電壓梯度,結果,電壓趨于下降。當產生這樣的電壓降低時, 施加給形成每個子像素的堆疊結構123的電壓將不均勻,這顯著地降低了顯 示性能,從而降低了例如在有機EL顯示裝置的顯示區(qū)域的中心部分的發(fā)光 強度。
例如在JP-A-2001-195008或JP-A-2004-207217中已知解決上述問題的 方法。在這些專利文件中所揭示的技術中,提供輔助配線125,該輔助配線 125通過絕緣層124與堆疊結構123分開,并且上電極122通過絕緣層124 從堆疊結構123之上的部分到輔助配線125之上的部分形成。輔助配線125 由具有低電阻值的導電材料例如金屬制造。
發(fā)明內容
絕緣層124通常由有機材料制造。在具有開口 126的絕緣層124形成在 絕緣層16之上后,進行采用氧自由基(oxygen radical)等的等離子體處理,用于清洗暴露于開口 126的底部的下電極121的表面。通過進行該等離子體 處理,去除暴露于開口 126的底部的下電極121的表面上的有機物等。然而, 作為進行等離子體處理的結果,還活化了絕緣層124的表面。例如,絕緣層 124包括聚酰亞胺樹脂,在沒有進行氧等離子體處理時,絕緣層124與水之 間的接觸角約為78度,然而,在進行氧等離子體處理后,絕緣層124與水 之間的接觸角約為22度。
提供輔助配線125是有用的,這是因為它防止了由于上電極122的電壓 降低引起的圖像質量的下降。然而,在上電極124處于上述的活化狀態(tài)時, 尤其在上電極由包括薄膜金屬的半透明導電材料制造的情況下,在形成堆疊 結構123后形成上電極122時,上電極122在絕緣層124上的一部分(非重 疊部分122,)退化,該部分將上電極122在堆疊結構123上的一部分連接到 上電極122在輔助配線125上的一部分。
因此,所希望的是提供具有良好顯示性能的有機EL顯示裝置,包括能 夠可靠地防止上電極的一部分的退化,該上電極的一部分將上電極在堆疊結 構上的部分連接到上電極在輔助配線上的部分。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例,提供有機電致發(fā)光顯示裝置(根據(jù)本發(fā)明第 一實施例縮寫為有機EL顯示裝置),該裝置包括多個有機電致發(fā)光元件(縮 寫為有機EL元件),每個都具有
(A) 下電極,
(B) 絕緣層,具有開口,在該絕緣層中下電極暴露在該開口的底部,
(C) 輔助配線,
(D) 堆疊結構,從暴露于該開口的底部的下電極之上的部分到圍繞該 開口的絕緣層的部分提供該堆疊結構,該堆疊結構包括由有機發(fā)光材料制造 的發(fā)光層,和
(E) 上電極,在該上電極中堆疊結構的至少一層部分地接觸該輔助配 線,絕緣層和輔助配線對多個有機EL元件公共地提供,并且上電極覆蓋形 成多個有4幾EL元件的堆疊結構和輔助配線的整個表面。
在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的有機EL顯示裝置中,堆疊結構接觸輔助配 線的至少一層的一部分(重疊部分)可以形成在輔助配線上(更具體地講, 在輔助配線的邊緣部分上)。在根據(jù)包括這些優(yōu)選狀態(tài)的第一實施例的有機 EL顯示裝置中,盡管在此沒有限定,但是堆疊結構可以構造成接觸兩條輔助配線(具體地講,與平行延伸并夾置堆疊結構的兩條輔助配線的邊緣部分 重疊)。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例,提供有機電致發(fā)光顯示裝置(縮寫為根據(jù)本
發(fā)明第二實施例的有機EL顯示裝置),該裝置包括多個有機電致發(fā)光元件, 每個都具有
(A) 下電極,
(B) 絕緣層,具有開口,在該絕緣層中下電極暴露在該開口的底部,
(C) 輔助配線,
(D) 堆疊結構,從暴露于開口的底部的該下電極之上的部分到圍繞開 口的絕緣層的部分提供該堆疊結構,該堆疊結構包括由有機發(fā)光材料制造的 發(fā)光層,和
(E) 上電極,其中上電極位于輔助配線之上的部分通過從下方包括電 荷注入層和電荷傳輸層的兩層結構層電連接到輔助配線,絕緣層和輔助配線 對多個有機EL元件公共地提供,并且上電極覆蓋形成該多個有機EL元件 的堆疊結構和兩層結構層而不接觸絕緣層。
在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的有機EL顯示裝置中,兩層結構層在上電極 和絕緣層之間延伸,并且兩層結構層還在位于下電極之上的堆疊結構和上電 極之間延伸。在兩層結構層在堆疊結構和上電極之間延伸的情況下,具體地 講,兩層結構層和形成其上的上電極覆蓋形成多個有機電致發(fā)光元件的堆疊 結構。在此情況下,兩層結構層和形成其上的上電極可以通過相同的工藝形 成,這可以簡化制造工藝,也減少所采用的掩模數(shù)量。另外,在根據(jù)本發(fā)明 第二實施例的有機EL顯示裝置中,堆疊結構的至少一層可以包括接觸輔助 配線的部分。
在根據(jù)包括上述狀態(tài)的本發(fā)明第二實施例的有機EL顯示裝置中,優(yōu)選 在輔助配線和上電才及之間的4妄觸部分流過的電流的電流密度等于或小于10 A/cn^時,輔助配線和上電極之間的電壓降低等于或小于5V。通過合適選擇 形成兩層結構層的材料和優(yōu)化兩層結構層電連接上電極和輔助配線的部分 的面積,可以實現(xiàn)這樣的優(yōu)選狀態(tài)。
此外,在根據(jù)包括上述優(yōu)選狀態(tài)的本發(fā)明第一實施例或第二實施例的有 機EL顯示裝置中,上電極構造成由包括鎂(Mg)的導電材料例如Mg-Ag 合金制造,并且上電極的厚度構造為4 nm至20 nm,優(yōu)選6 nm至12 nm。在根據(jù)包括上述優(yōu)選構造或狀態(tài)的本發(fā)明第 一 實施例或第二實施例(在
下文,有時簡稱為本發(fā)明)的有機EL顯示裝置中,當有機EL顯示裝置為 彩色顯示有機EL顯示裝置時,形成有機EL顯示裝置的各有機EL元件形成 子像素。 一個像素包括三種子像素,它們是發(fā)射紅光的紅光發(fā)射子像素、發(fā) 射綠光的綠光發(fā)射子像素和發(fā)射藍光的藍光發(fā)射子像素。因此,在此情況下, 當形成有機EL顯示裝置的有機EL元件的數(shù)量為NxM時,像素的數(shù)量為 (NxM) /3。
在根據(jù)本發(fā)明第 一 實施例的有機EL顯示裝置中,上電極覆蓋形成多個 有機EL元件的堆疊結構和輔助配線的整個表面,并且具體地講,盡管沒有 對其限定,但是優(yōu)選形成NxM個(即,全部)有機EL元件的堆疊結構和 輔助配線由一片上電極覆蓋。在根據(jù)第二實施例的有機EL顯示裝置中,上 電極覆蓋形成多個有機EL顯示元件的堆疊結構,并且具體地講,盡管對其 沒有限定,但是優(yōu)選形成NxM個(即,全部)有機EL元件的堆疊結構由 一片上電極覆蓋。在此情況下,更優(yōu)選形成NxM個(即,全部)有機EL 元件的堆疊結構由一片兩層結構層覆蓋。
在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的有機EL顯示裝置中,當下電極用作陽極電 極而上電極用作陰極電極時,包括在兩層結構層中的電荷注入層由電子注入 層形成,而電荷傳輸層由電子傳輸層形成。另一方面,當下電極用作陰極電 極而上電極用作陽極電極時,包括在兩層結構層中的電荷注入層由空穴注入 層形成,而電荷傳輸層由空穴傳輸層形成。形成這些各層的材料配置為形成 電子注入層、電子傳輸層、空穴注入層和空穴傳輸層的相同的已知材料,并 且作為實例,可以列舉LiF作為形成電子注入層的材料,而電子傳輸材料比 ^口纟工菲口各淋(Bathophenanthroline )、浴4同靈(Bathocuproine, BCP )牙口'蒽 (Anthracene)作為形成電子傳輸層的材料。形成這些各層的材料可以與在 堆疊結構中形成具有相同功能的層的材料相同或者可以與它們不同。優(yōu)選基 于真空沉積工藝形成兩層結構層,該沉積工藝是其中沉積粒子的能量小到不 影響堆疊結構的程度的工藝。
在本發(fā)明的實施例中,當有機EL顯示裝置是頂表面發(fā)射型且下電極用 作陽極電極時,優(yōu)選下電極由導電材料形成,該導電材料的功函數(shù)值大,且 其光反射率也高,例如4各(Cr)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、 鉭(Ta)、鴒(W)、鈾(Pt)和金(Au)。另外,當使用功函數(shù)值小且光反射率也高的導電材料比如鋁(Al)或者包括鋁的合金時,下電極可以通過提 供合適的空穴注入層以改善空穴注入能力來用作陽極電極。還優(yōu)選應用這樣 的結構,在該結構中具有良好空穴注入特性的透明導電材料例如銦錫氧化物
(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)堆疊在具有高光反射率的導電材料上。另一 方面,當下電極用作陰極電極時,優(yōu)選下電極由功函數(shù)值小且光反射率也高 的導電材料制造,然而,該下電極可以通過給用作陽極電極的具有高反光率 的導電材料提供合適的電子注入層以改善電子注入能力來用作陰極電極。作 為形成下電極的方法,可以列舉氣相沉積工藝,例如電子束沉積工藝,以及 熱絲沉積工藝(hot-filament deposition process )、濺射工藝、化學氣相沉積工 藝(CVD工藝)、離子鍍工藝和蝕刻工藝的結合;各種印刷工藝,例如絲網(wǎng) 印刷工藝、噴墨印刷工藝和金屬掩模印刷工藝;鍍覆工藝(電鍍或者無電鍍 工藝);剝離工藝;激光熔蝕工藝(laser ablation process);溶膠-凝膠工藝等。 另一方面,當有機EL顯示裝置為頂表面發(fā)射型且上電極用作陰極電極 時,優(yōu)選上電極由功函數(shù)值小的導電材料制造,以便允許所發(fā)射的光通過其 透射,還允許電子相對于堆疊結構有效注入。具體地講,優(yōu)選釆用導電膜作 為上電極,該導電膜具有高的光透射率,例如上述的Mg-Ag合金薄膜(例 如,光透射率為30%或更大的金屬或者合金材料)。應當注意的是,如果由 Mg-Ag合金制造的上電極的厚度不超過4nm,則上電極不適合用作電極。如 果厚度超過20nm,則該電極也不適合用于上電極,這是因為減少了光的透 射率。當上電極用作陽極電極時,優(yōu)選上電極由導電材料制造,所發(fā)射的光 透射通過該導電材料,且該導電材料的功函數(shù)值大。從防止堆疊結構中發(fā)生 損壞的角度上看,上電極優(yōu)選通過這樣的沉積工藝形成,該沉積工藝是其中 沉積粒子的能量小的工藝,例如真空沉積工藝或者MOCVD工藝。如果在堆 疊結構中產生損壞,則由于產生泄漏電流,稱為"黑斑(dark spot)"的不發(fā) 光的像素(或者不發(fā)光的子像素)就易于產生。另外,從防止堆疊結構由空 氣中的濕氣引起退化的角度看,優(yōu)選從堆疊結構的形成到上電極的形成在不 暴露到空氣的情況下進行。當上電極用作陰極電極時,具有與上電極相同圖 案的電子注入層(例如,由非常薄的LiF制造,其厚度為0.3nm)可以恰好 在上電極下形成,由此增加電子注入能力,實現(xiàn)有機EL元件的低驅動電壓、 高效率和長壽命。
在本發(fā)明的實施例中,優(yōu)選絕緣層由具有平坦度和低吸水性的絕緣材料制造,以防止堆疊結構由于濕氣而退化,來保持發(fā)光亮度,具體地講,可以 列舉有機絕緣材料,例如聚酰亞胺樹脂和光致抗蝕劑材料等。
在本發(fā)明的實施例中,優(yōu)選輔助配線由具有低電阻的導電材料制造,例
如金屬,如鋁(Al)、銀(Ag)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鴒(W)、 鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、金(Au)、鈦(Ti)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鐵 (Fe)、拍(Pt)和鋅(Zn),或者包括上述金屬元素的合金(例如,Al-Cu)。 可以通過在單層中使用上述材料或者將它們層疊(例如,Cr/Cu/Cr疊層膜或 者Cr/Al/Cr疊層膜)來形成輔助配線。作為形成輔助配線的方法,例如可以 列舉,氣相沉積工藝,例如電子束沉積工藝,以及熱絲沉積工藝、濺射工藝、 CVD工藝、離子鍍工藝和蝕刻工藝的結合;各種印刷工藝,例如絲網(wǎng)印刷 工藝、噴墨印刷工藝和金屬掩模印刷工藝;鍍覆工藝(電鍍或者無電鍍工藝); 剝離工藝;激光熔蝕工藝;溶膠-凝膠工藝等。根據(jù)各種印刷工藝或者鍍覆 工藝,例如,可以直接形成帶狀輔助配線或者網(wǎng)格狀輔助配線。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,堆疊結構包括由有機發(fā)光材料制造的發(fā)光層,具 體地講,由空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的堆疊狀態(tài),空穴傳輸層和發(fā) 光層兼作電子傳輸層的堆疊狀態(tài),空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子 傳輸層和電子注入層的堆疊狀態(tài)形成。
這里,在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的有機EL顯示裝置中,堆疊結構的至 少一層部分地接觸輔助配線,并且優(yōu)選使具有接觸輔助配線的部分(更具體 地講,與輔助配線的邊緣部分重疊的部分)的層(為了方便將其稱為"輔助 配線接觸層")在形成堆疊結構的上述至少一層之上。就是說,當堆疊結構 由空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的堆疊狀態(tài)形成時,輔助配線接觸層可 以是空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層,(空穴傳輸層+發(fā)光層),(發(fā)光層+ 電子傳輸層)、(空穴傳輸層+電子傳輸層),或者(空穴傳輸層+發(fā)光層+電子 傳輸層)。另外,當堆疊結構由空穴傳輸層和發(fā)光層兼作電子傳輸層的堆疊 狀態(tài)形成時,輔助配線接觸層可以是空穴傳輸層、兼作電子傳輸層的發(fā)光層, 或者(空穴傳輸層+兼作電子傳輸層的發(fā)光層)。此外,當堆疊結構由空穴注 入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的堆疊狀態(tài)形成時, 輔助配線接觸層可以是五層中的一層、五層中任意兩層的結合、五層中任意 三層的結合、五層中任意四層的結合或者全部五層。通常,當堆疊結構由L 層堆疊狀態(tài)形成時,輔助配線接觸層可以是L層中的一層、所有L層或者在L層中的兩層或者更多層的任意層的結合。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,作為形成堆疊結構或者兩層結構層的方法,可以
列舉物理氣相沉積工藝(PVD工藝),例如真空氣相沉積工藝;印刷工藝, 例如絲網(wǎng)印刷或者噴墨印刷工藝;激光轉移工藝(laser transfer process),其 中通過照射激光給形成在基板上用于轉移的激光吸收層和堆疊結構或兩層 結構層的堆疊狀態(tài),以分開激光吸收層上的疊層結構或兩層結構,從而來轉 移堆疊結構或兩層結構層;以及各種涂敷工藝。當堆疊結構或者兩層結構層 基于真空沉積工藝形成時,例如,采用所謂的金屬掩模,且沉積穿過提供在 金屬掩模的開口的材料以獲得堆疊結構或者兩層結構層。在根據(jù)本發(fā)明第一 實施例的有機EL顯示裝置中,優(yōu)選提供在金屬掩模的開口的長度大于堆疊 結構接觸輔助配線處的點之間的間隔,例如,當堆疊結構的兩個點接觸輔助 配線時,使得即使金屬掩模發(fā)生位置偏移,也肯定形成堆疊結構接觸輔助配 線的部分。
包括在有機EL元件中的下電極例如形成在層間絕緣層上。層間絕緣層 覆蓋在第一基板上形成的有機EL元件驅動單元。有機EL元件驅動單元包 括一個或多個薄膜晶體管,并且TFT通過層間絕緣膜中提供的接觸塞電連接 到下電極。作為形成層間絕緣層的材料,可以采用Si02材料,例如Si〇2、 BPSG (硼磷硅玻璃)、PSG (磷硅玻璃)、BSG (硼硅玻璃)、AsSG (砷硅玻 璃)、PbSG(鉛硅玻璃)、SiON、 SOG(旋涂玻璃)、低熔玻璃、玻璃膏(glass paste); SiN材料;或者絕緣樹脂,例如聚酰胺(polyamide ),可以采用其自 身或者它們的適當結合。對于形成層間絕緣層,可以采用已知的工藝,例如 CVD工藝、涂敷工藝、濺射工藝、各種印刷工藝。
優(yōu)選在上電極上提供絕緣或者導電保護膜,以防止?jié)駳獾竭_堆疊結構。 保護膜優(yōu)選基于這樣的沉積工藝形成,其中沉積粒子的能量特別小,例如真 空沉積工藝,或者通過MOCVD工藝形成,其可以減少對基底的影響。還優(yōu) 選通過設定沉積溫度為恒定的來沉積保護膜,以防止由堆疊結構的退化卩1起 的亮度降低,此外,優(yōu)逸在最小化保護膜上的應力的條件下沉積,以防止保 護膜的剝落。另外,優(yōu)選在沒有將上電極暴露到空氣的情況下形成保護膜, 這防止由空氣中的濕氣或氧引起的堆疊結構的退化。在有機EL顯示裝置為 頂表面發(fā)射型的情況下,保護膜優(yōu)選由這樣的材料制造,例如堆疊結構中產 生的80%以上的光透射通過該材料,具體地講,可以列舉無機非晶絕緣材料,例如非晶硅(a-Si)、非晶碳化硅(a-SiC)、非晶氮化硅(a-Si,-x-Nx )、非晶 氧化硅(a-Si,.yOy)、非晶碳(a-C)。因為這樣的無機非晶絕緣材料不產生 顆粒,所以滲水性(water permeability)低,并且可以形成好的保護膜。當 保護膜由導電材料制造時,保護膜可以由透明導電材料例如ITO或IZO制 造。第二基板設置在保護膜上,并且保護膜和第二基板采用UV固化粘合劑 或熱固化粘合劑粘結。
作為第一基板和第二基板的材料,可以列舉高扭變點玻璃、鈉鈣玻璃 (Na20/CaO/Si02 )、硼硅酸鹽玻璃(Na20/B203/Si02 )、鎂橄欖石 (2MgO/Si02)、鉛玻璃(Na20/PbO/Si02)、各種塑料基板。用于第一基板的 材料和用于第二基板的材料可以是相同的,或者可以是彼此不同的。
在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的有機EL顯示裝置中,堆疊結構具有接觸輔 助配線的部分(重疊部分),并且上電極覆蓋形成多個有機EL元件的堆疊結 構和輔助配線的整個表面。因此,將在上電極在堆疊結構之上的部分連接到
是說,將上電極在堆疊結構之上的部分連接到上電極在輔助配線之上的部分 的上電極的部分被形成在包括在堆疊結構中的多層中的至少一層。在根據(jù)本 發(fā)明第二實施例的有機EL顯示裝置中,上電極覆蓋形成多個有機電致發(fā)光 元件的堆疊結構和兩層結構層而不接觸絕緣層。因此,連接上電極在堆疊結
供具有良好顯示性能的有機EL顯示裝置。另外,在根據(jù)本發(fā)明第二實施例 的有機EL顯示裝置中,上電極和輔助配線通過乂人下方包括電荷注入層和電 荷傳輸層的兩層結構層電連接,因此,電荷(電子或空穴)通過電荷注入層 和電荷傳輸層從輔助配線傳輸?shù)缴想姌O,而不損失大的電壓,結果,可以抑 制上電極和輔助配線之間電連接部分上的電壓升高,而且可以根據(jù)兩層結構 層的狀態(tài)來簡化制造工藝。
圖1是根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置的示意性局部截面圖; 圖2是示意性地展示根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置中的堆疊結 構、輔助配線和絕緣層等布置的局部平面圖3是示意性展示根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置中下電極、開口和絕緣層等布置的局部平面圖4是示意性展示根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置中下電極和層 間絕緣層等布置的局部平面圖5A、圖5B和圖5C是第一基板等的示意性局部截面圖,用于說明根 據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置的制造方法的概要;
圖6A和圖6B是第一基板等的示意性局部截面圖,用于說明繼圖5C后 根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置的制造方法的概要;
圖7A和圖7B是第一基板等的示意性局部截面圖,用于說明繼圖6B后 根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置的制造方法的概要;
圖8是根據(jù)實施例2的有機電致發(fā)光顯示裝置的示意性局部截面圖9A和圖9B是第一基板等的示意性局部截面圖,用于說明根據(jù)實施 例2的有機電致發(fā)光顯示裝置的制造方法的概要;
圖10A和10B是根據(jù)實施例2的有機電致發(fā)光顯示裝置的修改實例的 示意性局部截面圖IIA和圖IIB是根據(jù)實施例1的有機電致發(fā)光顯示裝置的修改的示 意性局部截面圖12是有機電致發(fā)光顯示裝置的示意性局部截面圖,展示了絕緣層的
一部分之上的重疊部分的結構的修改;
圖13是現(xiàn)有技術的有機電致發(fā)光顯示裝置的示意性局部截面圖;和 圖14是示意性地展示現(xiàn)有技術的有機電致發(fā)光顯示裝置中堆疊結構、
輔助配線和絕緣層等布置的局部平面圖。
具體實施例方式
在下文,將根據(jù)實施例參照附圖描述本發(fā)明。 實施例1
實施例1涉及根據(jù)本發(fā)明第一實施例的有機EL顯示裝置。實施例1的 有機EL顯示裝置的示意性局部截面圖如圖1所示,而實施例1的有機EL 顯示裝置中的堆疊結構、輔助配線和絕緣層等的布置示意性地展示在圖2、 圖3和圖4的局部平面圖中。實施例1或者稍后描述的實施例2的有機EL 顯示裝置是有源矩陣型彩色顯示有機EL顯示裝置,該裝置為頂表面發(fā)射型。 就是說,光通過上電極發(fā)射。實施例1或稍后描述的實施例2的有機EL顯示裝置具有多個(例如, NxM=2880x540 )有機EL元件10、 10A。 一個有機EL元件10、 10A形成 一個子像素。因此,有機EL顯示裝置具有(NxM) /3個像素。 一個像素包 括三種子像素,它們是發(fā)射紅光的紅光發(fā)射子像素、發(fā)射綠光的綠光發(fā)射子 像素和發(fā)射藍光的藍光發(fā)射子像素。
實施例1或者稍后描述的實施例2的有機EL顯示裝置中的每個有機EL 元件10、 10A包括
(A) 下電極21,
(B) 絕緣層24,包括開口 26,在絕緣層24中下電極21暴露在開口 26的底部,
(C) 輔助配線25、 45,
(D) 堆疊結構23、 43,從下電極21暴露于開口 26的底部之上的部分 到圍繞開口 26的絕緣層24的部分24,提供該堆疊結構,該堆疊結構包括由 有機發(fā)光材料制造的發(fā)光層,和
(E) 上電極22、 42。
在實施例1的有機EL顯示裝置中,堆疊結構23 (在實施例1中,具體 地講,形成堆疊結構23的全部多層)的至少一層包括接觸輔助配線25的部 分(與輔助配線25的端部重疊的部分),絕緣層24和輔助配線25對多個有 機EL元件10公共地提供,且上電極22覆蓋形成多個(具體地講,NxN個) 有機EL元件的堆疊結構23和輔助配線25的整個表面而不接觸絕緣層24。 這里,堆疊結構23 (實施例1中,具體地講,形成堆疊結構23的全部多層) 的至少一層接觸輔助配線25的部分(重疊部分23,)形成在輔助配線25的 邊緣部分之上。堆疊結構23接觸兩個平行延伸并且夾置堆疊結構23的輔助 配線25。更具體地講,堆疊結構23與平行延伸并且夾置堆疊結構23的兩條 輔助配線25的邊緣部分重疊。
在實施例1或者稍后描述的實施例2中,下電極21用作陽極電極,而 上電極22用作陰極電極。下電極21由鉻(Cr)制造,并且上電極22由導 電材料制造,該導電材料包括鎂(Mg),具體地講,厚度為10nm的Mg-Ag 合金。應當注意的是,在450nm至650nm的波長范圍內,上電極22的平均 光透射率為50.3%。輔助配線25、 45由低電阻的導電材料例如鋁(Al)制 造。下電極21和輔助配線25、45基于真空沉積工藝和蝕刻工藝的結合形成。上電極22、 42特別通過其中沉積粒子的能量小的沉積工藝比如真空沉積工 藝來沉積。
在實施例1或者稍后描述的實施例2中,絕緣層24由絕緣材料制造, 該絕緣材料具有良好的平坦度,又具有低的吸水系數(shù),用于防止因濕氣引起 的退化,并且用于在堆疊結構中,具體地講在聚酰亞胺樹脂中保持發(fā)光亮度。 另外,堆疊結構23、 43由堆疊空穴傳輸層和兼作電子傳輸層的發(fā)光層的結 構形成,或者由堆疊空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的結構形成,然而附 圖中只以一層示出。
在實施例1或者稍后描述的實施例2中,包括在有機EL元件中的下電 極21提供在層間絕緣層16 (更具體地講,上層間絕緣層16B)上,該層間 絕緣層16包括基于CVD工藝形成的Si02。層間絕緣層16覆蓋形成在第一 基板11上的有機EL元件驅動單元。有機EL元件驅動單元包括多個TFT, 并且每個TFT和下電極21通過提供在層間絕緣層(更具體地講,上層間絕 緣層16B)中的接觸塞18、配線17和接觸塞17A電連接。在附圖中,對一 個有機EL元件驅動單元展示了 一個TFT。
在實施例1或者稍后描述的實施例2中,為了防止?jié)駳獾竭_堆疊結構23、 43的目的,包括氮化硅(Si^Nx)的絕緣保護膜31采用真空沉積工藝提供 在上電極22、 42上。第二基板33設置在保護膜31之上,并且保護膜31和 第二基板33通過由UV固化粘合劑制造的粘結層32粘結。
在實施例1或者稍后描述的實施例2中,第一基板11和第二基板33由 鈉鈣玻璃制造。
在實施例1或者稍后描述的實施例2中,每個堆疊結構23、 43具體地 包括在有機EL元件中形成紅光發(fā)射子像素的堆疊結構23R、在有機EL元 件中形成綠光發(fā)射子像素的堆疊結構23G和在有機EL元件中形成藍光發(fā)射 子像素的堆疊結構23B。
下面將參照圖2至圖4、圖5A至圖5C、圖6A、 6B和圖7A、 7B說明 制造實施例1的有機EL顯示裝置的方法的概要。
首先,通過周知的方法在每個子像素制造TFT。 TFT包括柵極電極 12,形成在第一基板ll上;柵極絕緣膜13,形成在第一基板11和柵極電極 12之上;源/漏區(qū)域14,提供在柵極絕緣膜13上形成的半導體層中;以及溝道形成區(qū)域15,對應于位于柵極電極12之上的半導體層中源/漏區(qū)域14之 間的部分。在所示實例中,TFT是底柵型,然而,頂柵型TFT也是優(yōu)選的。 TFT的柵極電極12連接到掃描電路(未示出)。接下來,包括Si02的下層 間絕緣層16A通過CVD工藝沉積在第一基板11之上以便覆蓋TFT。然后, 基于光刻技術或者蝕刻技術,在下層間絕緣層16A中形成開口 16,(參照圖 5A)。
接下來,包括鋁的配線17基于真空沉積工藝和蝕刻工藝的結合形成在 下層間絕緣層16A上。配線17通過形成在開口 16,中的接觸塞17A電連接 到TFT的源/漏區(qū)域14。配線17連接到信號提供電路(未示出)。然后,包 括Si02的上層間絕緣層16B通過CVD工藝沉積在整個表面上。接下來,基 于光刻技術或者蝕刻技術,開口 18,形成在上層間絕緣層16B上(參照圖5B)。
此后,由鉻制造的下電極21基于真空沉積工藝和蝕刻工藝的結合形成 在上層間絕緣層16B上(參照圖5C和圖4)。下電極21通過提供在開口 18, 中的接觸塞18電連接到配線17。
接下來,在包括下電極21的層間絕緣層16上形成具有開口 26的絕緣 層24,在該開口 26的底部暴露下電極21 (參照圖6A和圖3)。具體地講, 厚度為lpm的由聚酰亞胺樹脂制造的絕緣層24基于旋涂工藝和蝕刻工藝形 成在層間絕緣層16上和下電極21的周邊之上。優(yōu)選絕緣層24圍繞開口 26 的部分24'形成平緩坡度。
此后,輔助配線25基于真空沉積工藝和蝕刻技術形成在絕緣層24上(參 照圖6B )。絕緣層24和輔助配線25對NxM個有機EL元件公共地提供。輔 助配線25形成在圍繞堆疊結構23的絕緣層24的一種凸起的兩個相對邊緣 上。
接下來,堆疊結構23從暴露于開口 26的底部的下電極21之上的部分 到圍繞開口 26的絕緣層24的部分24,形成(參照圖7A和圖2)。在堆疊結 構23中,例如,依次堆疊由有機材料制造的空穴傳輸層和兼作電子傳輸層的發(fā)光層?;蛘?,在堆疊結構23中,依次堆疊由有機材料制造的空穴傳輸
層、發(fā)光層和電子傳輸層。堆疊結構23總體上接觸輔助配線25,然而,接 觸輔助配線25的堆疊結構23的一部分形成在輔助配線25的邊緣部分上。 堆疊結構23接觸兩條輔助配線25。
具體地講,為了去除有機外來物質和改善下電極21的表面的空穴注入 能力,進行等離子體處理。作為要被引入的氣體,可以列舉氧氣、氮氣和氬 氣,并且在實施例1中,進行處理功率100W和處理時間180秒的氧等離子 體處理。通過氧等離子體處理,絕緣層24的表面處于化學活性狀態(tài)。
接下來,基于電阻加熱,在絕緣層24用作一種間隔物(spacer)且用于 形成構造每個子像素的堆疊結構23的金屬掩模(未示出)置于絕緣層24的 凸起(其中提供輔助配線25)的狀態(tài)下,真空沉積有機材料。有機材料穿過 在金屬掩模上提供的開口,并且從形成子像素的開口 26的底部暴露的下電 極21之上的部分到圍繞開口 26的絕緣層24的部分24,沉積,并且進而沉積 在輔助配線25的一部分之上。
在形成綠光發(fā)射像素的有機EL元件中的堆疊結構(有機層)23G中, 例如,沉積膜厚度為25nm的m-MTDATA [4,4,,4"-三(3-曱基苯基苯氨基)三 笨胺,4,4,,4,-tris-(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine]4乍為S穴;主入 層。接下來,例如,形成膜厚度為30腿的a-NPD[4,4-雙(N-l-萘基-N-苯氨基) 聯(lián)苯,4,4-bis(N-1 -naphthyl-N-phenylamino)biphenyl]作為空穴傳輸層。隨后, 例如,沉積膜厚度為50nm的Alq3 [三(8-羥基喹啉)鋁(III), tris(8-quinolinolato)aluminum (III)]作為兼作電子傳輸層的發(fā)光層。這些層依 次在同 一個真空沉積設備中沉積。
在形成藍光發(fā)射子像素的有機EL元件中的堆疊結構(有機層)23B中, 例如,沉積膜厚度為18nm的m-MTDATA作為空穴注入層。接下來,例如, 沉積膜厚度為30nm的a-NPD作為兼作空穴傳輸層的發(fā)光層。此外,例如, 沉積膜厚度為14nm的浴銅靈[2,9-二曱基-4,7-二苯基-l,10-菲咯啉, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1 , 10 phenanthroline]作為空穴阻擋層,然后,例如, 沉積膜厚度為30nrn的Alq3作為電子傳輸層。這些層依次在相同的真空沉積 設備中沉積。
此外,在形成紅光發(fā)射子像素的有機EL元件中的堆疊結構(有機層) 23R中,例如,沉積膜厚度為55nm的m-MTDATA作為空穴注入層。接下來,例如,沉積膜厚度為30nm的a-NPD作為空穴傳輸層。此外,例如, BSB-BCN [2,5-雙{ ( N-曱氧基苯基-N-苯氨基)苯乙烯基}苯-l,4-二腈, 2,5-bis- {(N-methoxyphenyl-N-phenylamino)styryl} benzene-1 ,4-dicarbonitrile]沉 積為發(fā)光層,然后,例如,沉積膜厚度為30nm的Alq3作為電子傳輸層。這 些層依次在相同的真空沉積設備中沉積。 [工藝160]
此后,上電極22形成在顯示區(qū)域的整個表面上(參照圖7B)。上電極 22覆蓋包括在NxM個有機EL元件中的堆疊結構23和輔助配線25的整個 表面。然而,上電極22通過堆疊結構23和絕緣層24與下電極21絕緣。上 電極22基于真空沉積工藝形成,該真空沉積工藝是其中沉積粒子的能量小 到不影響堆疊結構23的程度的沉積工藝。還優(yōu)選的是,用于增加對堆疊結 構23的電子注入能力的電子注入層(例如,由厚度為0.3nm的LiF制造) 形成在堆疊結構23、輔助配線25和上電極22之間。另外,上電極22在與 形成堆疊結構23相同的真空沉積設備中依次形成,而不將堆疊結構23暴露 到空氣,由此防止由空氣中的濕氣和氧引起的堆疊結構23的退化。具體地 講,Mg-Ag共沉積膜(體積比10:1 )形成為10nm的膜厚度,由此獲得上電 極22。
接下來,包括氮化硅(Si,.xNx)的絕緣保護膜31基于真空沉積工藝形成 在上電極22上。在與形成上電極22相同的真空沉積設備中依次進行形成保 護膜31的形成,而不將上電極22暴露到空氣,由此防止由空氣中的濕氣和 氧引起的堆疊結構23的退化。此后,保護膜31和第二基板33通過由UV 固化粘合劑制造的粘結層32粘結。最后,通過進行連接到外電路可以完成 實施例1的有機EL顯示裝置。
在實施例1中的有機EL顯示裝置中,提供輔助配線25,甚至在上電極 22的薄膜電阻(sheet resistance )高時,該輔助配線25也可以在以覆蓋顯示 區(qū)域的整個表面的形式形成的上電極22的顯示區(qū)域中抑制電壓降低的產生。 結果,在顯示區(qū)域中,能夠均勻化有機EL元件的發(fā)光強度。另外,堆疊結 構23接觸輔助配線25的部分(重疊部分23,)形成在輔助配線25的邊緣部 分上,就是說,上電極22不直接接觸絕緣層24,因此,可以防止上電極22 被絕緣層24退化。因此,能夠肯定地防止例如圖像質量下降的問題的發(fā)生。通過提供輔助配線25,還可以減少功率消耗。
具體地講,在實施例1中的有機EL顯示裝置中,正常發(fā)射概率(normal emission probability )為99.9%,并且可以獲得良好的發(fā)射特性。另 一方面, 如圖13的示意性局部截面圖和圖14的示意性局部平面圖所示,堆疊結構123 沒有接觸輔助配線125的部分,并且將上電極122在堆疊結構123上的部分 連接到上電極122在輔助配線125上的部分的上電極122的部分完全形成在 絕緣層124上。在制造具有相關技術的結構和構造的有機EL顯示裝置作為 比較實例并且檢測正常發(fā)射概率時,概率為78.4%,且異常發(fā)生的頻率高。 這樣的異常發(fā)光由已經(jīng)受到化學退化(變化)的絕緣層124上的上電極122 的高電阻引起。
實施例2
實施例2涉及根據(jù)本發(fā)明第二實施例的有機EL顯示裝置。實施例2的 有機EL顯示裝置的示意性局部截面圖如圖8所示。
在實施例2的有機EL顯示裝置中,上電極42位于輔助配線45之上的 部分42A通過從下方包括電荷注入層和電荷傳輸層的兩層結構層61 (附圖 中以一層示出)電連接到輔助配線45。絕緣層24和輔助配線45對多個有機 EL元件10A公共地提供,并且上電極42覆蓋形成多個有機EL元件10A的 堆疊結構43和兩層結構層61而不接觸絕緣層24。在實施例2的有機EL顯 示裝置中,下電極21用作陽才及電極,而上電極42用作陰極電極,因此,包 括在兩層結構層61中的電荷注入層由電子注入層形成,更具體地講由厚度 為0.3nm的LiF形成,而電荷傳輸層由電子傳輸層形成,更具體地講由厚度 為5nm的浴銅靈(BCP) 形成。
兩層結構層61在上電才及42的部分42B和絕》彖層24之間延伸。部分42B 位于上電極42位于輔助配線45之上的部分42A和上電極42覆蓋堆疊結構 43的部分42C之間。此外,兩層結構層61也在堆疊結構43位于下電極21 之上的部分和上電極42之間延伸。具體地講,兩層結構層61和形成在其上 的上電極42覆蓋形成多個有機EL元件的堆疊結構43和輔助配線45以及絕 緣層24的整個表面。
現(xiàn)在參照圖9A和圖9B說明制造實施例2的有機EL顯示裝置的方法的 概要。首先,以與實施例1的[工藝100]相同的形式通過周知的方法在第一基
板11上的每個子像素制造TFT。接下來,配線17以與實施例1的[工藝110] 相同的方式形成在下層間絕緣層16A之上,通過CVD工藝在整個表面之上 沉積包括Si02的上層間絕緣層16B,并且基于光刻技術和蝕刻技術在上層間 絕緣層16B上形成開口 18,。此后,包括鉻的下電極21以與實施例1的[工 藝120]相同的方式形成在上層間絕緣層16B之上。接下來,以與實施例1 的[工藝130]相同的方式在包括下電極21的層間絕緣層16之上形成具有開 口26的絕緣層24,其中在開口 26的底部暴露下電極21。此后,輔助配線 45以與實施例1的[工藝140]相同的方式形成在絕緣層24上。因此,可以獲 得圖6B所示相同的結構。 [工藝210]
以與實施例1的[工藝150]基本上相同的方式,堆疊結構43形成于從在 開口部分26的底部暴露的下電極21的部分到圍繞開口 26的絕緣層24的部 分24,的部分(參照圖9A)。在堆疊結構43中,例如,以與實施例l相同的 方式依次堆疊由有機材料制造的空穴傳輸層和兼作電子傳輸層的發(fā)光層?;?者,在堆疊結構43中,依次堆疊由有機材料制造的空穴傳輸層、發(fā)光層和 電子傳輸層。堆疊結構43形成在絕緣層24圍繞開口 26的部分24,之上,然 而,它不接觸輔助配線45,這與實施例1不同。
具體地講,以與實施例l相同的方式,首先進行等離子體處理,以去除 有機外來物質并改善下電極21表面的空穴注入能力。
接下來,基于電阻加熱,在其中絕緣層24用作一種間隔物并且用于形 成構造每個子像素的堆疊結構的金屬掩模(未示出)置于絕緣層24的凸起 (其中提供輔助配線45)的狀態(tài)下,真空沉積有機材料。有機材料穿過提供 在金屬掩模上的開口,并且從在形成子像素的開口 26的底部暴露下電極21 之上的部分到絕緣層24圍繞開口 26的部分24,的部分沉積。
在形成綠光發(fā)射子像素的有機EL元件中的堆疊結構(有機層)的結構、 在形成藍光發(fā)射子像素的有機EL元件中的堆疊結構(有機層)的結構和在 形成紅光發(fā)射子像素的有機EL元件中的堆疊結構(有機層)的結構可以與 實施例1相同。
此后,基于電阻加熱,通過真空沉積有機材料,從下方包括電荷注入層和電荷傳輸層的兩層結構層61形成在顯示區(qū)域的整個表面上(參照圖9B)。 因為兩層結構層61是形成在整個表面上,所以用于形成兩層結構層61的掩 模等是不必要的,這簡化了制造工藝,并減少了使用掩模的數(shù)量。兩層結構 層61基于真空沉積工藝形成,在該真空沉積工藝中沉積粒子的能量小到不 影響堆疊結構43的程度。 [工藝230]
此后,以與實施例1的[工藝160]相同的方式,在顯示區(qū)域的整個表面 上形成上電極42。上電極42覆蓋形成NxM個有機EL元件的堆疊結構43 和輔助配線45的整個表面。還優(yōu)選的是,在兩層結構層61上形成用于給堆 疊結構43增加電子注入能力的電子注入層(例如,由厚度為0.3 nm的LiF 制造)。
隨后,以與實施例1的[工藝170]相同的方式,通過真空沉積工藝在上 電極42上形成包括氮化硅(Si,.xNx)的絕緣保護膜31,然后,保護膜31和 第二基板33被由UV固化粘合劑制造的粘結層32粘結。最后,通過進行連 接到外部電路可以完成實施例2的有機EL顯示裝置。
輔助配線45和上電極42通過兩層結構層61電連接,然而,從抑制有 機EL顯示裝置的功率消耗和發(fā)熱的觀點上看,優(yōu)選的是電壓降低要盡可能 小。通常,輔助配線45和上電極42之間的電連接部分的面積(在下文,稱 為"接觸部分")約為上電極42與堆疊結構43之間電連接部分的面積的1/100 至1/1000,因此,在接觸部分流過的電流的電流密度約為在上電極42與堆 疊結構43之間電連接部分的流過的電流的電流密度的100倍或1000倍。即 使在這樣的條件下,也必需實現(xiàn)足夠的電荷移動,具體地講,優(yōu)選的是,當 在接觸部分流過輔助配線45與上電極42之間的電流的電流密度為10A/cm2 或者更小時,輔助配線45與上電極42之間的電壓降低為5V或者更低。
為了獲得上述條件,有必要使得包括在兩層結構層61中的電荷傳輸層 (電子傳輸層)具有高的電子遷移率,在電荷傳輸層中通過電荷注入層(電 子注入層)從輔助配線45容易地將電子注入上電極42。電子通過兩層結構 層61從上電極42注入到堆疊結構43,結果,堆疊結構43發(fā)光,因此,優(yōu) 選的是,電荷傳輸層(電子傳輸層)由使有機EL元件保持良好的條件的材具體地講,可以列舉如浴銅靈(BCP)、紅菲咯啉和蒽的電子傳輸材料。
在實施例2中,包括在兩層結構層61中的電荷傳輸層(具體地講,電 子傳輸層)由浴銅靈(BCP)制造,因此,用于獲得相同亮度所需的驅動電 壓的升高與上述比較實例的有機EL顯示裝置相比抑制到約2.5 V。
同樣,在實施例2的有機EL顯示裝置中,提供了輔助配線45,另夕卜, 輔助配線45和上電極42通過兩層結構層61電連接,因此,即使當上電極 42的薄膜電阻高時,也可以抑制以覆蓋顯示區(qū)域的整個表面的形式形成的上 電極42的顯示區(qū)域中的電壓降低的發(fā)生。結果,能夠均勻化顯示區(qū)域中有 機EL元件的發(fā)光強度。另外,兩層結構層61存在于絕緣層24和上電極42 之間,并且上電極42不直接接觸絕緣層24,這可以積極地抑制由絕緣層24 引起的上電極42的退化。因此,能夠可靠地防止如發(fā)生圖像質量變壞的問 題的發(fā)生。通過提供輔助配線45還能夠減少功率消耗。
兩層結構層61的構造和結構不限于圖8所示的構造和結構。如圖10A 所示,優(yōu)選的是,堆疊結構43 (在所示實例中,形成堆疊結構43的所有的 多層)的至少一層可以在上電極42的部分42B和絕緣層24之間延伸。部分 42B位于上電極42位于輔助配線45上的部分42A和上電極42覆蓋堆疊結 構43的部分42C之間。在所示的實例中,堆疊結構43包括接觸輔助配線 45的部分(與輔助配線45的邊緣部分重疊的部分)。圖10B所示的實例區(qū) 別于圖10A所示的實例的點在于,兩層結構層61僅形成在輔助配線45及其 附近。就是說,堆疊結構43形成在絕緣層24的部分24,和上電極42之間, 并且上電極42不直接接觸絕緣層24。在上述實例中,盡管沒有示出,還優(yōu) 選的是堆疊結構43在兩層結構層61形成之后形成,并且在此情況下,堆疊 結構43形成在兩層結構層61之上。
基于優(yōu)選實施例已經(jīng)說明了本發(fā)明,然而,本發(fā)明不限于這些實施例。 實施例中的有機EL顯示裝置或有機EL顯示元件的構造和結構以及形成有 機EL顯示裝置或有機EL顯示元件的材料已經(jīng)作為實例進行了說明,這可 以適當;也改變。
在實施例中, 一種凸起提供在輔助配線25的邊緣部分,且堆疊結構的 重疊部分23,提供在該凸起上,然而,還優(yōu)選堆疊結構的重疊部分提供在輔 助配線的直線形邊緣部分上,且在輔助配線的整個長度方向上延伸。還優(yōu)選 的是,輔助配線形成為圍繞一個子像素的所有四側,并且堆疊結構的重疊部分提供在形成為圍繞一個子像素四側的輔助配線的整個邊緣部分之上。另 外,優(yōu)選的是,在某些情況下,堆疊結構接觸一條輔助配線。在實施例中,
絕緣層24具有包括凸起的形狀,然而,絕緣層24的形狀不限于該形狀,并 且還優(yōu)選應用這樣的構造,其中絕緣層24的頂面與堆疊結構23的頂面在相 同的水平上。
盡管在實施例中輔助配線25、 45形成在絕緣層24上,但是還優(yōu)選的是, 當提供下電極21時,輔助配線25、 45提供在層間絕緣層16上,開口提供 在輔助配線25、 45之上的絕緣層24中,并且堆疊結構23、 43從絕緣層24 之上的部分延伸到輔助配線25、 45 (參照圖IIA的示意性局部截面圖)?;?者,優(yōu)選的是,在形成配線17的同時,提供輔助配線25、 45 (參照圖11B 的示意性局部截面圖)。在這些修改中的構造和結構可以應用到實施例2的 修改中說明的有機EL顯示裝置。
有機EL顯示裝置可以是透射型的。在下電極用作陽極電極的情況下, 優(yōu)選下電極由功函數(shù)值大且光透射率高的導電材料制造,例如ITO或IZO。 另一方面,在下電極用作陰極電極的情況下,優(yōu)選下電極由功函數(shù)值小且光 透射率高的導電材料制造。此外,在上電極用作陰極電極的情況下,優(yōu)選上 電極由功函數(shù)值小且光反射率高的導電材料制造。另一方面,在上電極用作 陽極電極的情況下,優(yōu)選上電極由功函數(shù)值大且光反射率高的導電材料制 造。
盡管在實施例1中堆疊結構形成在每個像素上,但是可以使得堆疊結構 形成在規(guī)定對于發(fā)射紅光的紅光發(fā)射子像素和發(fā)射綠光的綠光發(fā)射子像素 的子像素的每個區(qū)域上,而發(fā)射藍光的堆疊結構形成在對于發(fā)射藍光的藍光 發(fā)射子像素的顯示區(qū)域的整個表面。上電極形成在發(fā)射藍光的堆疊結構之 上,以便覆蓋發(fā)射藍光的堆疊結構的整個表面。在此情況下,紅光發(fā)射子像 素具有發(fā)射紅光的堆疊結構和發(fā)射藍光的堆疊結構的堆疊狀態(tài),然而,當電 流在下電極和上電極之間流動時,該子像素發(fā)射紅光。同樣,綠光發(fā)射子像 素具有發(fā)射綠光的堆疊結構和發(fā)射藍光的堆疊結構的堆疊狀態(tài),然而,當電 流在下電極和上電極之間流動時,該子像素發(fā)射綠光。在具有上述構造的有 機EL顯示裝置中,用于將形成在整個表面上的上電極連接到外部的連接部 分(連接端子部分或者用于連接的配線)形成在有機EL顯示裝置的周邊的 層間絕緣層上。即使在這樣的構造中,為了在上電極連接到連接部分的區(qū)域中抑制絕緣層引起的上電極的退化,優(yōu)選發(fā)射藍光的堆疊結構夾置在上電極 和絕緣層之間。就是說,上電極連接到連接部分的區(qū)域具有層間絕緣層、絕 緣層、發(fā)射藍光的堆疊結構和上電極的堆疊狀態(tài)。連接部分的一部分具有層 間絕緣層、連接部分、發(fā)射藍光的堆疊結構和上電極的堆疊狀態(tài)。連接部分 中的其它部分具有層間絕緣層、連接部分和上電極的堆疊狀態(tài)。
在該些實施例中,絕緣層24的一部分上的重疊部分23,具有這樣的堆疊 狀態(tài),其中輔助配線25、堆疊結構23和上電極22依次堆疊,然而,在某些 情況下,還可以選擇地是這樣的堆疊狀態(tài),其中堆疊結構23、輔助配線25 和上電極22從下方依次堆疊在絕緣層24的一部分上,如圖12中的示意性 局部截面圖所示。圖12所示的構造和結構可以應用到第二實施例或者修改 中說明的有機EL顯示裝置。
本領域的技術人員應當理解的是,在所附權利要求或其等同特征的范圍 內,根據(jù)設計需要和其它因素,可以進行各種修改、結合、部分結合和替換。
本發(fā)明包含分別于2007年5月14日和2008年2月19日提交于日本專 利局的日本專利申請JP 2007-127805和日本專利申請JP 2008-037190的相關 主題,將其全部內容引用結合于此。
權利要求
1、一種有機電致發(fā)光顯示裝置,包括多個有機電致發(fā)光元件,每個有機電致發(fā)光元件包括下電極;絕緣層,具有開口,在該絕緣層中下電極暴露在該開口的底部;輔助配線;堆疊結構,從暴露于該開口的底部的該下電極之上的部分到圍繞該開口的該絕緣層的部分提供該堆疊結構,該堆疊結構包括由有機發(fā)光材料制造的發(fā)光層;和上電極,其中該堆疊結構的至少一層部分地接觸該輔助配線,其中該絕緣層和該輔助配線對該多個有機電致發(fā)光元件公共地提供,并且其中該上電極覆蓋該堆疊結構和該輔助配線的整個表面。
2、 根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光顯示裝置,其中該堆疊結構的至少 一層4妄觸該輔助配線的部分形成在該輔助配線上。
3、 根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光顯示裝置, 其中該上電極由包括鎂的導電材料制造,并且該上電極的厚度為4 nm至20匪。
4、 一種有機電致發(fā)光顯示裝置,包括多個有機電致發(fā)光元件,每個有 才幾電致發(fā)光元件包括下電極;絕緣層,具有開口,在該絕緣層中下電極暴露在該開口的底部; 輔助配線;堆疊結構,從暴露于該開口的底部的該下電極之上的部分到圍繞該開口 的該絕緣層的部分提供該堆疊結構,該堆疊結構包括由有機發(fā)光材料制造的 發(fā)光層;和上電極,傳輸層的兩層結構層電連接到該輔助配線,其中該絕緣層和該輔助配線對該多個有機電致發(fā)光元件公共地提供,并且其中該上電極覆蓋形成該多個有機電致發(fā)光元件的該堆疊結構和該兩 層結構層而不接觸該絕緣層。
5、 根據(jù)權利要求4所述的有機電致發(fā)光顯示裝置,其中該上電極部分地接觸該堆疊結構,部分地接觸該輔助配線,并且部 分地接觸該兩層結構層。
6、 根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光顯示裝置, 其中該兩層結構層還在位于該下電極之上的該堆疊結構和該上電極之間延伸。
7、 根據(jù)權利要求4所述的有機電致發(fā)光顯示裝置,其中該堆疊結構的至少 一層具有連接到該輔助配線的部分。
8、 根據(jù)權利要求4所述的有機電致發(fā)光顯示裝置,其中當在該輔助配線和該上電極之間流過的電流的電流密度等于或小 于10A/cn^時,該輔助配線和該上電極之間的電壓降低等于或小于5V。
9、 根據(jù)權利要求4所述的有機電致發(fā)光顯示裝置, 其中該上電極由包括鎂的導電材料制造,并且該上電極的厚度為4 nm至20腿。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機電致發(fā)光顯示裝置,該裝置包括多個有機電致發(fā)光元件,每個都具有(A)下電極;(B)絕緣層,具有開口,在該絕緣層中下電極暴露在開口的底部;(C)輔助配線;(D)堆疊結構,從暴露于開口的底部的下電極之上的部分到圍繞開口的絕緣層的部分提供,包括由有機發(fā)光材料制造的發(fā)光層;和(E)上電極,其中堆疊結構的至少一層部分地接觸輔助配線,其中絕緣層和輔助配線對多個有機EL元件公共地提供,并且其中上電極覆蓋堆疊結構和輔助配線的整個表面。
文檔編號H01L27/32GK101308865SQ20081009916
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權日2007年5月14日
發(fā)明者山田二郎, 柏原充宏, 淺木玲生, 藤岡弘文, 藤卷宏史 申請人:索尼株式會社