[發明專利]簡化制造工藝的有源矩陣有機電致發光器件及其制造方法

有效

• 申請號: 02140533.6
• 申請日: 2002-06-28
• 公開（公告）號: CN1399504A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: 樸宰用;柳俊錫;金圣起;樸容仁
• 申請（專利權）人: LG.菲利浦LCD株式會社
• 主分類號: H05B33/14
• 分類號: H05B33/14;H05B33/10;H01L27/15
• 代理公司: 隆天國際專利商標代理有限公司
• 代理人: 徐金國,陳紅

本申請要求享有2001年7月25日遞交的2001-44928號和2001年10月9日遞交的2001-61982號韓國專利申請的權益，上述申請的全文可作為本申請的參考資料。

技術領域

本發明涉及到有機電致發光器件，特別涉及到一種有源矩陣電致發光器件。

背景技術

近來研制的尺寸小，重量輕并且低功耗的平板顯示(FPD)器件已經成為未來信息時代的主流。按照器件是反射還是接收光可以將FPD器件劃分成兩類。一類是發光顯示圖像的發光類顯示器件，另外一類是用外部光源顯示圖像的光接收類顯示器件。發光類顯示器件的例子有等離子體顯示板(PDP)，場致發光顯示(FED)器件和電致發光(EL)器件。光接收類顯示器件的例子有液晶顯示(LCD)器件。

在多種類型的FPD器件當中，LCD器件因其優良的分辨率特性，彩色顯示以及顯示質量而得到了廣泛的應用。然而，由于LCD器件是光接收類顯示器件，它存在諸如對比度差，視角狹窄和難以加大尺寸等若干缺點。因此需要研制和開發新型的FPD以克服上述缺點。

在近來的研制和開發中，有機EL器件最引人注目，因為它與LCD器件相比是具有寬視角和良好對比度的發光類顯示器。由于不需要背景光，有機EL器件可以做得又薄又輕。另外，有機EL器件還具有低功耗。在驅動有機EL器件時可以采用低直流電壓(DC)，并且能獲得快速響應。眾所周知，由于有機EL器件完全是固態的，與LCD器件不同，它具有足夠的強度能承受外部沖擊，并且具有較大的工作溫度范圍。另外，有機EL器件的制造成本低；特別是因為有機EL器件的制造工藝與LCD器件或PDP相比非常簡單，制造有機EL器件僅僅需要淀積和封裝設備。

作為有機EL器件的一種操作方法，通常是采用一種不使用額外的薄膜晶體管(TFT)的無源矩陣操作方法。然而，由于無源矩陣有機EL器件在分辨率，功耗和壽命等諸方面受到限制，作為需要高分辨率和大顯示面積的下一代顯示器件，有源矩陣有機EL器件已經在研制和開發。在無源矩陣有機EL器件中，彼此垂直交叉的掃描線和信號線被布置成矩陣形狀。在有源矩陣有機EL器件中，通常采用的方法是在每個象素上設置一個TFT作為開關來導通/關斷連接到TFT上的第一電極和面對著第一電極的第二電極。

對掃描線順序施加一個掃描電壓來操作無源有機EL器件中的各個象素。為了獲得所需的平均亮度，各象素在其選擇周期中的瞬時亮度應該達到一個由平均亮度乘以掃描線數量所得的值。因此，隨著掃描線數量的增加，施加的電壓和電流也會增大。因此，無源矩陣有機EL器件因其容易劣化并且功耗過高而不適合用于高分辨率和大面積的顯示器。

然而，在有源矩陣有機EL器件中，施加到象素上的電壓被存儲在一個存儲電容中，這樣就能維持電壓并且驅動器件直至施加下一幀的電壓，與掃描線的數量無關。結果，由于施加低電流就能獲得等效的亮度，就能制成低功耗，高分辨率和大面積的有源矩陣有機EL器件。

圖1表示一種常規有源矩陣有機EL器件的基本象素結構的等效電路圖。

在圖1中，掃描線10被布置在第一方向，而信號線20和電源線30被布置在與第一方向垂直的第二方向，由此限定了一個象素區。信號線20和電源線30彼此分開，作為尋址元件的一個開關TFT“Ts”被連接到掃描線10和信號線20，一個存儲電容“C_ST”被連接到開關TFT“Ts”和電源線30。作為電流源元件的一個驅動TFT“T_D”被連接到存儲電容“C_ST”和電源線30，而一個有機EL二極管“D_EL”被連接到驅動TFT“T_D”。

有機EL二極管“D_EL”的陽極和陰極之間具有雙層結構的有機薄膜。如果對有機EL二極管“D_EL”施加正向電流，一個電子和一個空穴就會通過提供空穴的陽極和提供電子的陰極之間的P(正)-N(負)結重組成一個電子-空穴對。電子-空穴對的能量比分離的電子和空穴要低。因此，在電子-空穴對的重組和分離之間就會形成能量差，利用這一能量差就能發光。用開關TFT“Ts”調節通過驅動TFT“T_D”的正向電流并且在存儲電容“C_ST”中存儲電荷。

以下要介紹有源矩陣有機EL器件的的驅動原理。