[发明专利]简化制造工艺的有源矩阵有机电致发光器件及其制造方法

说明书

本申请要求享有2001年7月25日递交的2001-44928号和2001年10月9日递交的2001-61982号韩国专利申请的权益，上述申请的全文可作为本申请的参考资料。

技术领域

本发明涉及到有机电致发光器件，特别涉及到一种有源矩阵电致发光器件。

背景技术

近来研制的尺寸小，重量轻并且低功耗的平板显示(FPD)器件已经成为未来信息时代的主流。按照器件是反射还是接收光可以将FPD器件划分成两类。一类是发光显示图像的发光类显示器件，另外一类是用外部光源显示图像的光接收类显示器件。发光类显示器件的例子有等离子体显示板(PDP)，场致发光显示(FED)器件和电致发光(EL)器件。光接收类显示器件的例子有液晶显示(LCD)器件。

在多种类型的FPD器件当中，LCD器件因其优良的分辨率特性，彩色显示以及显示质量而得到了广泛的应用。然而，由于LCD器件是光接收类显示器件，它存在诸如对比度差，视角狭窄和难以加大尺寸等若干缺点。因此需要研制和开发新型的FPD以克服上述缺点。

在近来的研制和开发中，有机EL器件最引人注目，因为它与LCD器件相比是具有宽视角和良好对比度的发光类显示器。由于不需要背景光，有机EL器件可以做得又薄又轻。另外，有机EL器件还具有低功耗。在驱动有机EL器件时可以采用低直流电压(DC)，并且能获得快速响应。众所周知，由于有机EL器件完全是固态的，与LCD器件不同，它具有足够的强度能承受外部冲击，并且具有较大的工作温度范围。另外，有机EL器件的制造成本低；特别是因为有机EL器件的制造工艺与LCD器件或PDP相比非常简单，制造有机EL器件仅仅需要淀积和封装设备。

作为有机EL器件的一种操作方法，通常是采用一种不使用额外的薄膜晶体管(TFT)的无源矩阵操作方法。然而，由于无源矩阵有机EL器件在分辨率，功耗和寿命等诸方面受到限制，作为需要高分辨率和大显示面积的下一代显示器件，有源矩阵有机EL器件已经在研制和开发。在无源矩阵有机EL器件中，彼此垂直交叉的扫描线和信号线被布置成矩阵形状。在有源矩阵有机EL器件中，通常采用的方法是在每个象素上设置一个TFT作为开关来导通/关断连接到TFT上的第一电极和面对着第一电极的第二电极。

对扫描线顺序施加一个扫描电压来操作无源有机EL器件中的各个象素。为了获得所需的平均亮度，各象素在其选择周期中的瞬时亮度应该达到一个由平均亮度乘以扫描线数量所得的值。因此，随着扫描线数量的增加，施加的电压和电流也会增大。因此，无源矩阵有机EL器件因其容易劣化并且功耗过高而不适合用于高分辨率和大面积的显示器。

然而，在有源矩阵有机EL器件中，施加到象素上的电压被存储在一个存储电容中，这样就能维持电压并且驱动器件直至施加下一帧的电压，与扫描线的数量无关。结果，由于施加低电流就能获得等效的亮度，就能制成低功耗，高分辨率和大面积的有源矩阵有机EL器件。

图1表示一种常规有源矩阵有机EL器件的基本象素结构的等效电路图。

在图1中，扫描线10被布置在第一方向，而信号线20和电源线30被布置在与第一方向垂直的第二方向，由此限定了一个象素区。信号线20和电源线30彼此分开，作为寻址元件的一个开关TFT“Ts”被连接到扫描线10和信号线20，一个存储电容“C_ST”被连接到开关TFT“Ts”和电源线30。作为电流源元件的一个驱动TFT“T_D”被连接到存储电容“C_ST”和电源线30，而一个有机EL二极管“D_EL”被连接到驱动TFT“T_D”。

有机EL二极管“D_EL”的阳极和阴极之间具有双层结构的有机薄膜。如果对有机EL二极管“D_EL”施加正向电流，一个电子和一个空穴就会通过提供空穴的阳极和提供电子的阴极之间的P(正)-N(负)结重组成一个电子-空穴对。电子-空穴对的能量比分离的电子和空穴要低。因此，在电子-空穴对的重组和分离之间就会形成能量差，利用这一能量差就能发光。用开关TFT“Ts”调节通过驱动TFT“T_D”的正向电流并且在存储电容“C_ST”中存储电荷。

以下要介绍有源矩阵有机EL器件的的驱动原理。