專利名稱：有機發(fā)光顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機發(fā)光顯示器(OLED)及其制造方法，具體涉及一種具有允許激光修補的像素電極結(jié)構(gòu)并將設(shè)備損傷降到最低的OLED及其制造方法。
背景技術(shù)：
在平板顯示器(FPD)中，有機發(fā)光顯示器(OLED)是一種具有寬視角和大約1ms或更快響應(yīng)速度的發(fā)射裝置。而且，OLED可以低成本地制造成較小的厚度，并具有良好的對比度，因此作為下一代平板顯示器已經(jīng)吸引了很多注意。
這種OLED典型地包括陽極、陰極和置于這兩個電極之間的發(fā)射層。當(dāng)向陽極和陰極之間施加電壓時，空穴和電子移動到發(fā)射層，并在發(fā)射層中重新結(jié)合而發(fā)光。
在OLED中，可能由于陽極和陰極之間的短路造成即使施加了電壓也不發(fā)光的暗點。
圖1為示出具有多個單元像素的OLED的照片。參見圖1，不發(fā)光的暗像素d可能引起OLED的故障。
圖2A至圖2C是掃描電子顯微鏡所拍的暗像素所形成區(qū)域的顯微照片。參見圖2A至圖2C，可以看出暗像素的成因。
如圖2A所示，發(fā)射層可能由于制造過程中的錯誤被短路?？梢钥吹?，暗點對應(yīng)于發(fā)射層被短路的區(qū)域。
如圖2B所示，暗點也可能由發(fā)射層或陰極形成過程中產(chǎn)生的粒子引起。如圖2C所示，暗點還可能由于下層的圖案化失敗而產(chǎn)生。另外，在驅(qū)動OLED時，可能由于電勢故障部分中的電場集中而出現(xiàn)暗點。
在有源矩陣(AM)OLED中，由于陽極和陰極之間的局部短路出現(xiàn)暗點缺陷。這種暗點的一個問題是，隨著時間流逝，暗點的尺寸變大，直至最后具有該暗點的單元像素變?yōu)橐粋€不能被點亮的暗像素。如此，OLED的可靠性下降。
常規(guī)地，通過激光修補工藝來嘗試修補暗點，在激光修補工藝中，向例如粒子的雜質(zhì)施加激光束以去除雜質(zhì)。激光束去除雜質(zhì)，但是它也可能損傷雜質(zhì)周圍的區(qū)域。這樣的損傷會給潮氣或氧氣滲透進像素提供通道，因此，降低OLED的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供一種有機發(fā)光顯示器(OLED)。該OLED包括像素陣列，其包括為多個像素所共用的公共電極、多個像素電極和多個有機發(fā)光層，每個有機發(fā)光層都形成在像素電極之一和公共電極之間；其中所述多個像素電極包括第一像素電極，該第一像素電極包括其中形成有多個穿孔的薄導(dǎo)電層，所述多個穿孔通常把該薄層分割為多個部分。
所述多個部分可以是電連接的。所述多個像素電極可以包括第二像素電極，該第二像素電極包括其中形成有多個穿孔的薄導(dǎo)電層，所述多個穿孔通常把該薄層分割為多個部分，并且其中所述部分的至少一個可以與所述多個部分的其余部分電絕緣。有害導(dǎo)電粒子可以接觸所述像素電極的所述至少一個部分。該有害導(dǎo)電粒子可以進一步接觸所述公共電極。所述至少一個電絕緣的部分與所述公共電極可以實質(zhì)上短路。
所述多個部分可以形成為正方形、矩形、圓形、三角形或多邊形。所述多個部分可以排列成矩陣式樣。所述多個穿孔可以包括形成在所述薄導(dǎo)電層中的通孔或不連續(xù)區(qū)域。所述通孔或不連續(xù)區(qū)域的至少一部分可以被拉長。所述通孔之一可以將形成在其兩側(cè)的兩個鄰近部分從物理上分開，其中這兩個鄰近部分被所述通孔分開約5μm或更小。沿著由線性排列的穿孔所形成的假想線，所述穿孔的累加距離可以大于非穿孔區(qū)域的累加距離。所述像素電極可以是陽極，并且所述公共電極可以是陰極。有機材料可以形成所述多個穿孔的至少一部分。
本發(fā)明另一方面提供一種制造有機發(fā)光顯示器(OLED)的方法。該方法包括形成像素電極，該像素電極包括其中形成有多個穿孔的薄層，所述多個穿孔通常把該薄層分割為多個部分；在該像素電極上形成有機發(fā)光層；并且在該有機發(fā)光層上形成公共電極。
所述形成像素電極的步驟可以包括形成導(dǎo)電層；并且形成穿過該導(dǎo)電層的若干穿孔。所述穿孔可以利用照相平版印刷術(shù)形成。
在形成公共電極之后，該方法可以進一步包括確定在所述像素電極和公共電極之間是否電短路；定位出現(xiàn)電短路的像素電極的被分割部分中的至少一個；并且將該至少一個部分與所述像素電極的其余部分電絕緣。所述確定的步驟可以包括確定像素在受到適當(dāng)激勵時是否發(fā)光。所述電絕緣的步驟可以包括沿著限定所述至少一部分邊界的所述穿孔向像素電極施加激光束，以連接所述穿孔并從而電絕緣所述至少一部分。
本發(fā)明另一方面提供一種能夠?qū)⒂杉す庑扪a引起的對顯示器的損傷降到最低的有機發(fā)光顯示器(OLED)及其制造方法。
本發(fā)明另一方面提供一種OLED。該OLED包括基板；設(shè)置在該基板上，并包括被分為多個室的切割單元室和連接所述切割單元室的切割圖案的像素電極；包括至少一發(fā)射層并設(shè)置在該像素電極上的有機層；和設(shè)置在該有機層上的上部電極。
圍繞每個室的切割圖案的組合長度可以小于每個室的周長的一半。所述室之間的距離可以為5μm或更小。所述基板可以包括至少兩個薄膜晶體管、至少一個電容器和至少兩個絕緣層。
本發(fā)明另一方面提供一種制造OLED的方法。該方法包括制備基板；在該基板上形成導(dǎo)電層；把該導(dǎo)電層分割為多個切割單元室，并利用包括彼此連接的切割圖案的像素電極圖案化每個切割單元室；在像素電極上形成包括至少一發(fā)射層的有機層；并在有機層上設(shè)置上部電極。
該方法可以進一步包括檢查用上述方法制造的OLED是否有暗像素產(chǎn)生；并在該OLED有暗像素產(chǎn)生時，探測具有暗像素的成因的短路的室；并且激光修補連接到該室上的切割圖案。


本發(fā)明的上述和其它特征將參考某些示例性實施例并參照附圖進行描述，其中圖1為示出具有正在被驅(qū)動的多個單元像素的有機發(fā)光顯示器(OLED)的照片；圖2A至圖2C為掃描電子顯微鏡所拍的暗像素所產(chǎn)生區(qū)域的顯微照片；圖3為根據(jù)實施例的OLED的單元像素的俯視圖；圖4A和圖4B為沿著圖3中的I-I’線所獲取的截面圖，其中圖3示出根據(jù)實施例的OLED；和圖5為根據(jù)實施例的OLED的俯視圖，其示出激光修補過程。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述某些實施例。
圖3為根據(jù)實施例的有機發(fā)光顯示器(OLED)的單元像素的俯視圖。
參見圖3，設(shè)置數(shù)據(jù)線10、掃描線20和公共電壓線30。掃描線20與數(shù)據(jù)線10交叉并與之絕緣。公共電壓線30與掃描線20交叉并與之絕緣。公共電壓線30與數(shù)據(jù)線10平行延伸。數(shù)據(jù)線10、掃描線30和公共電壓線30限定單元像素。這些線可以隨機排列，或者也可以按不同的方式設(shè)置。
單元像素包括開關(guān)薄膜晶體管40、驅(qū)動薄膜晶體管50、電容器60和有機發(fā)光二極管80。開關(guān)薄膜晶體管40由施加于掃描線20的掃描信號驅(qū)動。開關(guān)薄膜晶體管40用來把施加于數(shù)據(jù)線10上的數(shù)據(jù)信號傳輸給驅(qū)動薄膜晶體管50。驅(qū)動薄膜晶體管50根據(jù)從開關(guān)薄膜晶體管40和公共電壓線30傳輸來的信號，確定流過有機發(fā)光二極管80的電流量，也就是柵極和源極之間的電壓差。此外，電容器60用來存儲通過開關(guān)薄膜晶體管40傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)信號。
有機發(fā)光二極管80包括至少一個像素電極90、有機發(fā)射層和上部電極。在一個實施例中，像素電極90分成多個室90a。每個室90a都可以通過切割圖案90b彼此連接。
在本文的上下文中，術(shù)語“室”可以與“部分”互換地使用。另外，術(shù)語“上部電極”可以與“公共電極”互換地使用。這里所用的術(shù)語“穿孔”，指通常把像素電極分割為多個部分的開口。
可以用激光照射與多個室中產(chǎn)生有暗像素的故障室連接的切割圖案90b，以把該故障室與鄰近的正常室斷開。這里，僅切斷切割圖案90b，所以可以將激光修補過程中對鄰近該故障室的區(qū)域的損傷降到最低。而且，由于切斷了連接到多個室中的故障室的切割圖案90b，所以其它鄰近的正常室可以正常發(fā)光，而故障室不發(fā)光。
在用激光切斷切割圖案90b時，為了將激光修補過程中對鄰近區(qū)域的損傷降到最低，包圍每個室的切割圖案90b的組合長度可以小于每個室90a的周長的一半。參見圖3，假想邊界線91(以虛線示出)由室90a之間的穿孔92形成。在圖示的實施例中，包圍室90a的穿孔92的累加距離(P1到P4的和)大于非穿孔區(qū)域90b的累加距離(N1到N4的和)。這里，如果該長度大于一半，那么激光照射的區(qū)域就會變寬，因此就更有可能損傷鄰近區(qū)域。
參見圖4B，室可能被圖案化過程短路，并且室之間的距離(b)可以為大約5μm或更小，以防止減少像素電極的孔徑比。
圖3中，室為正方形形狀，但并不局限于此。它可以形成為不同的形狀。
圖4B為沿著圖3中I-I’線所獲取的截面圖，其中圖3示出根據(jù)實施例的OLED。參見圖4B，提供基板100?？梢栽诨?00上形成緩沖層110來防止雜質(zhì)從基板100向外擴散。在一個實施例中，緩沖層110可以由氮化硅層、氧化硅層或氧氮化硅層形成。
半導(dǎo)體層115設(shè)置在緩沖層110上。半導(dǎo)體層115可以為無定形或結(jié)晶硅層，并包括源極區(qū)域115a和漏極區(qū)域115b以及溝道區(qū)域115c。
柵極絕緣層120和柵極125設(shè)置在具有半導(dǎo)體層115的基板上。夾層絕緣層130設(shè)置在包括柵極125的基板的大致整個表面上，并且設(shè)置電連接到半導(dǎo)體層115的源極135a和漏極135b。
鈍化層140設(shè)置在源極135a和漏極135b上。鈍化層140可以由無機層、有機層或它們的堆疊層形成。
無機層可以由氮化硅層、氧化硅層或氧氮化硅層形成。并且，有機層可以由從聚丙烯酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂和苯并環(huán)丁烯(BCB)所組成的組中選出的至少一種材料形成。
鈍化層140具有暴露出源極135a或漏極135b的通孔，并且像素電極145設(shè)置在通過該通孔暴露出的源極135a上。
在像素電極為陽極時，它可以是由諸如ITO或IZO之類的具有高功函數(shù)的金屬形成的透明電極，或者是從Pt、Au、Ir、Cr、Mg、Ag、Ni、Al和它們的合金所組成的組中選出的反射電極。另一方面，當(dāng)像素電極為陰極時，它可以是薄透明電極，或者是厚反射電極，其中薄透明電極從Mg、Ca、Al、Ag、Ba和它們的合金所組成的組中選出，這些金屬是具有低功函數(shù)的金屬。
在圖示的實施例中，像素電極145可以包括多個室145a和連接這些室的切割圖案145b。這里，當(dāng)室中產(chǎn)生故障室時，使用激光把連接到該故障室上的切割圖案145b切斷。這種結(jié)構(gòu)將激光修補過程中可能出現(xiàn)的對鄰近區(qū)域的損傷降到最低。
如上所述，包圍每個室145a的切割圖案145b的總長度可以小于每個室145a的周長的一半。這樣，當(dāng)用激光切斷切割圖案145b時，可以將對鄰近區(qū)域的損傷降到最低。
在一個實施例中，室之間的距離(b)可以為大約5μm或更小。如果室之間的距離寬了，那么像素電極的孔徑比可能會降低，從而降低發(fā)光效率。然而在另外的實施例中，室之間的距離可以根據(jù)像素電極的設(shè)計而不同。
具有部分暴露出像素電極145的開口的像素限定層(PDL)150形成在像素電極145上。包括至少一發(fā)射層的有機層155設(shè)置在像素電極145上。有機層155還可以進一步包括由空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層所組成的組中選出的至少一層。上部電極160形成在有機層155上。這樣就可以完成OLED了。
如果像素電極145為陽極，則作為陰極的上部電極160可以為從具有低功函數(shù)的金屬中選出的薄透明電極，例如Mg、Ca、Al、Ag以及這些金屬中的兩種或多種的合金，或者也可以為厚反射電極。如果像素電極是陰極，則作為陽極的上部電極160可以為由具有高功函數(shù)的金屬形成的透明電極，例如ITO或IZO，或者也可以為從由Pt、Au、Ir、Cr、Mg、Ag、Ni、Al和這些金屬中的兩種或多種的合金組成的組中選出的反射電極。
圖4A和4B為沿著圖3中的I-I’線所獲取的截面圖，圖3示出制造根據(jù)參見圖4A，提供基板100?；?00可以為絕緣基板或?qū)щ娀濉?br> 可以在基板100上形成緩沖層110。緩沖層110用來防止在設(shè)備制造過程中雜質(zhì)從基板100向外擴散，并用來改進設(shè)備的特性。緩沖層110可以由氮化硅(SiNx)層、氧化硅(SiO2)層和氮氧化硅(SiOxNy)中的一個形成。
半導(dǎo)體層115形成在緩沖層110上。半導(dǎo)體層115可以由無定形硅或結(jié)晶硅層形成。并且，柵極絕緣層120形成在半導(dǎo)體層115上。柵極絕緣層120由絕緣層形成，例如二氧化硅(SiO2)層。
柵極125形成在具有柵極絕緣層120的基板上。用柵極125作為掩模，把雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體層115中。通過注入離子，在半導(dǎo)體層115中形成了源極區(qū)域115b和漏極區(qū)域115a，因此限定了溝道區(qū)域115c。
夾層絕緣層130形成在柵極120上。暴露出每個源極區(qū)域115b和漏極區(qū)域115a的接觸孔形成在夾層絕緣層130中。導(dǎo)電層設(shè)置在夾層絕緣層130上，并隨后圖案化，以形成分別電連接到暴露出的源極區(qū)域115b和漏極區(qū)域115a的源極135b和漏極135a。
鈍化層140形成在具有源極135b和漏極135a的基板上。鈍化層140可以為有機層、無機層或它們的堆疊層。
這里，無機層可以由氮化硅層、氧化硅層或氮氧化硅形成。有機層可以由從聚丙烯酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂和BCB所組成的組中選出的一種形成。
在鈍化層140中形成通孔以暴露漏極135a。通過通孔導(dǎo)電層145電連接到漏極135a。這里，導(dǎo)電層145可以為由具有高功函數(shù)的金屬形成的透明層，例如ITO或IZO，或者從由Pt、Au、Ir、Cr、Mg、Ag、Ni、Al和這些金屬中的兩種或多種的合金組成的組中選出的反射層。導(dǎo)電層145可以為由從Mg、Ca、Al、Ag、Ba以及這些金屬中的兩種或多種的合金所組成的組中選出的、具有低功函數(shù)的金屬形成的薄透明層，或厚反射層。
參見圖4B，圖案化導(dǎo)電層145，以形成像素電極145。這里，像素電極145分為多個切割單元室145a。圖案化每個切割單元室145a，以用切割圖案145b連接。圖中，切割單元室145a形成正方形，但是不局限于這種結(jié)構(gòu)，而是可以形成各種形狀，例如圓形、三角形、多邊形等等。包圍每個切割單元室145a的切割圖案145b的總長度可以小于切割單元室周長的一半。并且，切割單元室之間的距離(b)可以為大約5μm或更小。
接下來，在像素電極145上形成PDL 150，然后形成部分暴露出像素電極145的開口。
在開口中形成具有發(fā)射層的有機層155。有機層155可以進一步包括從由空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層組成的組中選出的至少一層。這里，可以采用常規(guī)的制造方法以常規(guī)材料形成有機層，但是本發(fā)明不局限于此。
在有機層155上形成上部電極160，這樣就完成了OLED。
圖5為根據(jù)一實施例的OLED的俯視圖，其示出激光修補過程。參見圖5，如上所述，當(dāng)在制造的OLED中產(chǎn)生暗點時，可以通過利用顯微鏡或自動篩分設(shè)備執(zhí)行檢查過程來了解原因。如圖5所示，當(dāng)出現(xiàn)粒子P并引起像素電極和上部電極之間的短路時，可能產(chǎn)生暗點。這里，檢測到粒子P所處的故障切割單元室245a，然后用激光照射并切斷連接到故障切割單元室245a上的切割圖案245b。這里，當(dāng)向單元像素施加電壓時，故障切割單元室245a不發(fā)光，而其它正常的室245c發(fā)光，因此單元像素可以正常運行。這里，激光不是照射到產(chǎn)生粒子的整個區(qū)域上，而是僅局部照射連接到具有粒子的故障切割單元室245a的切割圖案245b上，因此可以將對鄰近區(qū)域的損傷降到最低。
結(jié)果，在激光修補過程中，將對鄰近區(qū)域的損傷降到了最低，并且修補了故障切割單元室，因此通過激光修補過程避免了OLED可靠性的惡化。并且，通過執(zhí)行激光修補過程，只有故障切割單元室245a變?yōu)椴话l(fā)射區(qū)域，而其它正常的切割單元室都正常運行，因而沒有必要放棄使用該OLED。
根據(jù)實施例，像素電極分為多個切割單元室并包括連接到這些切割單元室上的切割圖案，因此將激光對鄰近區(qū)域的損傷降到最低，并提供了允許激光修補過程的OLED。另外，激光修補過程僅修補故障切割單元室，而其它正常的切割單元室可以正常運行。因此，沒有必要放棄使用產(chǎn)品，而且可以提高生產(chǎn)力。并且，激光修補過程可以將激光造成的損傷降到最低，因而可以提高OLED的可靠性。
盡管參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種形式和細(xì)節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光顯示器OLED，包括像素陣列，其包括為多個像素所共用的公共電極、多個像素電極和多個有機發(fā)光層，每個有機發(fā)光層都形成在像素電極之一和公共電極之間；其中所述多個像素電極包括第一像素電極，該第一像素電極包括其中形成有多個穿孔的薄導(dǎo)電層，所述多個穿孔通常把該薄層分割為多個部分。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述多個部分是電連接的。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述多個像素電極包括第二像素電極，該第二像素電極包括其中形成有多個穿孔的薄導(dǎo)電層，所述多個穿孔通常把該薄層分割為多個部分，并且其中所述部分的至少一個與所述多個部分的其余部分電絕緣。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示器，其中有害導(dǎo)電粒子接觸所述像素電極的所述至少一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示器，其中所述有害導(dǎo)電粒子進一步接觸所述公共電極。
6.如權(quán)利要求3所述的顯示器，其中所述至少一個電絕緣的部分與所述公共電極實質(zhì)上短路。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述多個部分形成為正方形、矩形、圓形、三角形或多邊形。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述多個部分排列成矩陣式樣。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述多個穿孔包括形成在所述薄導(dǎo)電層中的通孔或不連續(xù)區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示器，其中所述通孔或不連續(xù)區(qū)域的至少一部分被拉長。
11.如權(quán)利要求9所述的顯示器，其中所述通孔之一將形成在其兩側(cè)的兩個鄰近部分從物理上分開，其中這兩個鄰近部分被所述通孔分開約5μm或更小。
12.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中沿著由線性排列的穿孔所形成的假想線，所述穿孔的累加距離大于非穿孔區(qū)域的累加距離。
13.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述像素電極為陽極，并且所述公共電極為陰極。
14.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中有機材料形成所述多個穿孔的至少一部分。
15.一種制造有機發(fā)光顯示器OLED的方法，該方法包括形成像素電極，該像素電極包括其中形成有多個穿孔的薄層，所述多個穿孔通常把該薄層分割為多個部分；在該像素電極上形成有機發(fā)光層；并且在該有機發(fā)光層上形成公共電極。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述形成像素電極的步驟包括形成導(dǎo)電層；并且形成穿過該導(dǎo)電層的若干穿孔。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中利用照相平版印刷術(shù)形成所述穿孔。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，在所述形成公共電極之后，進一步包括確定在所述像素電極和公共電極之間是否電短路；定位出現(xiàn)電短路的像素電極的被分割部分中的至少一個；并且將該至少一部分與所述像素電極的其余部分電絕緣。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述確定的步驟包括確定像素在受到適當(dāng)激勵時是否發(fā)光。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述電絕緣的步驟包括沿著限定所述至少一部分邊界的所述穿孔向像素電極施加激光束，以連接所述穿孔并從而電絕緣所述至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機發(fā)光顯示器(OLED)及其制造方法。該OLED包括基板；設(shè)置在該基板上并具有分為多個室的室和與室相連的切割圖案的像素電極；具有至少一發(fā)射層并設(shè)置在像素電極上的有機層；和設(shè)置在該有機層上的上部電極，因此可以將對該顯示器的損傷降到最低并進行激光修補。
文檔編號H05B33/10GK1925702SQ20061012771
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者金恩雅 申請人:三星Sdi株式會社