有机电致发光显示装置.pdf

有机电致发光显示装置。本发明公开了一种适于提高其寿命和可靠性的OLED装置。该OLED装置包括：第一电极，其设置在基板上；有机发光层，其设置在所述第一电极上；第二电极，其设置在所述有机发光层上；辅助电极，其设置在所述第二电极上；以及由导电材料形成并能够去除湿气和/或氧气的吸气剂电极，其设置在所述辅助电极上。

1、  一种有机发光显示装置，该有机发光显示装置包括：
第一电极，其设置在基板上；
有机发光层，其设置在所述第一电极上；
第二电极，其设置在所述有机发光层上；
辅助电极，其设置在所述第二电极上；以及
由导电材料形成并能够去除湿气和/或氧气的吸气剂电极，其设置在所述辅助电极上。

2、  根据权利要求1所述的有机发光显示装置，该有机发光显示装置还包括：
缓冲图案，其沿各个像素的边缘延伸；
分隔体，其插入在各个像素周围的缓冲图案与第二电极之间，以按像素分隔所述第二电极；
突出构件，其设置在各个像素内的缓冲图案上，使第二电极、辅助电极和吸气剂电极部分地突出；以及
驱动元件，其设置在与第一基板相对的第二基板上，电接触吸气剂电极由突出构件所突出的部分。

3、  根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述吸气剂电极包括露出所述辅助电极的开口，该有机发光显示装置还包括：
缓冲图案，其沿各个像素的边缘延伸；
分隔体，其插入各个像素周围的缓冲图案与第二基板之间，按像素分隔所述第二电极；
突出构件，其设置在各个像素内的缓冲图案上，使经吸气剂电极的开口露出的辅助电极突出；以及
驱动元件，其电接触由突出构件所突出的辅助电极。

4、  根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述辅助电极覆盖所述第二电极的端面。

5、  根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述辅助电极包括从由Ag、Cu、Au和Hg构成的组中选出的一种。

6、  根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述吸气剂电极包括Ca和Ba中的一种。

7、  根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第二电极由Ag、Cu、Au、Li、Ca、Ba、Hg、Li/Al双层膜、Ca/Al双层膜、Ba/Al双层膜、Mg和Al的合金，以及Li和Al的合金中的至少一种形成。

8、  一种有机发光显示装置，该有机发光显示装置包括：
第一电极，其设置在基板上；
有机发光层，其设置在所述第一电极上；
第二电极，其设置在所述有机发光层上；以及
由导电材料和能够去除湿气和/或氧气中的至少一种的吸气剂材料形成的吸气剂电极，其设置在所述第二电极上。

9、  根据权利要求8所述的有机发光显示装置，该有机发光显示装置还包括：
缓冲图案，其沿各个像素的边缘延伸；
分隔体，其插入在各个像素周围的缓冲图案与第二电极之间，按像素分隔所述第二电极；
突出构件，其设置在各个像素内的缓冲图案上，使第二电极和吸气剂电极部分地突出；以及
驱动元件，其设置在与第一基板相对的第二基板上，电接触吸气剂电极由突出构件所突出的部分。

10、  根据权利要求8所述的有机发光显示装置，该有机发光显示装置还包括插入在第二电极与吸气剂电极之间的辅助电极。

11、  一种制造根据权利要求1至10中的任何一项所述的有机发光显示装置的方法。

有机电致发光显示装置
技术领域
本发明涉及有机电致发光显示装置，具体而言，涉及适于确保其寿命和可靠性的有机电致发光显示装置。
背景技术
本申请要求2007年12月24日提交的、申请号为10-2007-0136145的韩国专利申请的优先权，在此以引证的方式并入其全部内容。
随着信息通信的发展，显示装置已经逐步改进并成为现代的必需品，在显示装置中，由于有机电致发光显示(OLED)装置不需要液晶显示装置所需的背光单元，所以它们可以很轻很薄。而且，OLED装置能够通过简单的工艺制造从而能够具有价格竞争力。此外，OLED装置具有低的驱动电压、高的发光效率和宽的视角。考虑到这些方面，OLED装置作为下一代显示装置中的一种已经得到了更多关注。
OLED装置主要包括由阳极、阴极以及夹在阳极与阴极之间的有机发光层构成的有机发光二极管元件。有机发光二极管元件利用了诸如空穴和电子的激励轻子(或者粒子)重新结合而发光的原理。空穴和电子的重新结合使空穴和电子能够从不稳定状态转变为稳定状态，从而空穴和电子发出光。换句话说，有机发光二极管元件在阳极中产生空穴并在阴极中产生电子，使得来自阳极和阴极的空穴和电子在有机发光层中彼此重新结合，从而发光。
由于有机发光层很容易由于湿气和氧气中的至少一种而劣化，因此在OLED装置中会出现诸如黑斑和暗点的缺陷，在图像显示时一些像素没有发光而导致黑斑，从而向用户显示出黑色。另外，暗点对应于未被驱动的像素。
为了解决这些缺陷，通过密封基板和UV固化(或者硬化)树脂密封有机发光二极管元件来保护其不受外部环境的影响。密封基板和UV固化树脂不能充分地保护有机发光二极管不受外部湿气和氧气中的至少一种的影响。由于这个原因，有机发光二极管元件随着时间会由于侵入的湿气和氧气中的至少一种而逐渐劣化。
发明内容
因此，本发明的实施方式致力于一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点带来的一个或多个问题的OLED装置。
本发明的实施方式的目的在于提供一种OLED装置，其去除从外部侵入的湿气和氧气中的至少一种、以确保其可靠性并延长其寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明中进行阐述，一部分可以通过说明书而明了，或者可以通过本发明的实践而体验到。通过说明书、权利要求书和附图中具体指出的结构，可以实现或获得本发明的这些和其它优点。
根据本实施方式的一个总的方面，一种OLED装置包括：第一电极，其设置在基板上；有机发光层，其设置在所述第一电极上；第二电极，其设置在所述有机发光层上；辅助电极，其设置在所述第二电极上；以及由导电材料形成并能够去除湿气和/或氧气的吸气剂电极，其设置在所述辅助电极上。
上述OLED装置还包括：缓冲图案，其沿各个像素的边缘延伸；分隔体，其插入在各个像素周围的缓冲图案与第二电极之间，按像素分隔所述第二电极；突出构件，其设置在各个像素内的缓冲图案上，使第二电极、辅助电极和吸气剂电极部分地突出；以及驱动元件，其设置在与第一基板相对的第二基板上，电接触吸气剂电极由突出构件突出的部分。
根据本实施方式另一方面的OLED装置，包括：第一电极，其设置在基板上；有机发光层，其设置在所述第一电极上；第二电极，其设置在所述有机发光层上；以及由能够去除湿气和/或氧气中的至少一种的吸气剂电极和导电材料形成的吸气剂电极，其设置在所述第二电极上。
通过验证以下附图和详细描述，其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员是显而易见的或将变得显而易见。旨在将所有这样的其他系统、方法、特征和优点涵盖在该描述以及本发明的范围内，并且由以下权利要求进行保护。该部分中的任何内容不应作为对权利要求的限制。以下结合实施方式讨论其他方面和优点。应当理解本发明的前述概述和以下详细描述是示例性和解释性的，并且旨在对要求保护的内容提供进一步的说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入且构成本申请文件的一部分，例示了本发明的实施方式，并与文字说明一起用于解释本发明的原理。在图中：
图1是示出根据本发明第一实施方式的OLED装置中的像素的放大截面图；
图2是示出根据本发明第二实施方式的OLED装置中的一个像素的放大截面图；
图3是示出图2中A部分的局部放大图；
图4是示出根据本发明第三实施方式的OLED装置中的一个像素的放大截面图；
图5是示出图4中B部分的局部放大图；
图6是示出根据本发明第四实施方式的OLED装置中的像素的放大截面图；
图7和8是在驱动恒定时间后所拍摄的示出OLED装置的发光特性的照片；以及
图9是示出OLED装置的寿命特征的曲线图。
具体实施方式
现在详细参考本发明的实施方式，在附图中示出其示例。将在下文中引入的这些实施方式作为示例提供，以向本领域普通技术人员传达它们的精神。因此，这些实施方式可以以不同的形式体现，所以不限于在此描述的这些实施方式。并且，在图中为了方便可能将装置的尺寸和厚度扩大进行表示。只要可能，就在包括附图的本发明中自始至终使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。
图1是解释根据本发明一个实施方式的OLED装置的截面图。根据该实施方式的OLED装置包括多个用于显示图像的像素，但是为了便于说明，在图1中只放大地示出了多个像素中的一个。
参照图1，根据该实施方式的OLED装置包括分别设置在第一和第二基板100和200上的有机发光二极管元件E和驱动元件210，第一和第二基板100和200通过密封构件(没有示出)互相粘合，从而将有机发光二极管元件E与驱动元件210连接。
第一基板100可以是光线能够通过的透明材料。例如，第一基板100包括玻璃基板、塑料基板等中的一种。
有机发光二极管元件E发光以显示图像(即，画面)。为此，有机发光二极管元件E包括顺序地堆叠在第一基板100上的第一电极110、有机发光层120和第二电极130。
实际上，第一基板100被限定成多个像素。各个像素可以是构成一幅图像或画面的最小单元。因此，将有机发光二极管元件E作为一个像素给出。
第一电极110设置在第一基板100上并由多个像素所共用。而且，第一电极110可以由透明导电材料形成。例如，第一电极110可由ITO(氧化铟锡)和IZO(氧化铟锌)中的一种形成。该第一电极110向有机发光层120(将在以下描述)施加第一电荷。
在第一电极110上，将缓冲图案125设置为露出各个像素。换句话说，缓冲图案125沿各个像素的边缘延伸以限定像素。缓冲图案125可以包括绝缘材料。例如，缓冲图案125可以由二氧化硅和氮化硅中的一种形成。
分隔体135设置在各个像素周围的缓冲图案125上。分隔体135具有按像素分隔第二电极130(以下将进行描述)的作用。为此，分隔体135可按照具有倒梯形的横截面的方式沿各个像素的边缘延伸。
设置了从缓冲图案125突出的突出构件145。突出构件145设置在由分隔体135限定的各个像素内部的缓冲图案125上。该突出构件145执行将第二电极130与驱动元件210(将在以下描述)电连接的功能。可选地，突出构件145可以具有非倒梯形的横截面，以避免第二电极130与驱动元件210断开。
有机发光层120设置在第一电极110上。更具体而言，有机发光层120可以位于在设置了缓冲图案125之后露出的第一电极110的露出区域。由此，可以利用突出构件145部分地覆盖有机发光层120。该有机发光层120通过来自第一电极110的第一电荷和来自第二电极130的第二电荷的重新结合而产生光。
在各个像素中，可以利用分隔体135分隔设置在有机发光层120上的第二电极130。因此，第二电极130可覆盖突出构件145，并进而被突出构件145部分地突出。而且，在各个像素中，可以利用具有倒梯形横截面的分隔体135来分隔第二电极130。
此外，可以在第一电极110与有机发光层120之间插入第一电荷注入层和第一电荷传输层。也可以在有机发光层120与第二电极130之间插入第二电荷注入层和第二电荷传输层。
第二电极130向有机发光层120施加第二电荷，该第二电荷可以是电子。并且，第二电极130可以是具有比第一电极110的逸出功低的逸出功的导电材料。此外，形成第二电极130的导电材料具有高的光反射系数，从而向第一电极110反射在有机发光层120中发出的光。例如，第二电极130可以是Ag、Cu、Au、Al、Li、Ca、Ba和Hg中的一种，可选地，第二电极130可以是双层膜或合金，其包括从由Ag、Cu、Au、Al、Li、Ca、Ba和Hg构成的组中选出的金属。换句话说，第二电极130可以是Li和Al的双层膜、Ca和Al的双层膜、Ba和Al的双层膜、Mg和Al的合金，以及Li和Al的合金中的一种。
在该有机发光二极管元件E中，由于第二电极130是由反光材料形成的，因此在有机发光层120中产生的光全部经第一基板100射出、从而向用户提供图像。在第一实施方式的OLED装置中，经第一基板100射出所有光能够避免由驱动元件210所引起的孔径比降低。因此，可以在不考虑孔径比的情况下自由地设计驱动元件210。
以这种方式，将按像素分隔并能够独立驱动的有机发光二极管元件E设置在第一基板100上。
另一方面，设置在第二基板200上的驱动元件210包括：用于选择各个像素的开关薄膜晶体管；驱动薄膜晶体管，其响应于通过开关薄膜晶体管的电信号(例如，数据信号)而使有机发光二极管元件E发光；用于在固定期间内保持电信号的电容等。驱动元件210电接触由突出构件145所突出的部分第二电极130，从而电连接到有机发光二极管元件E。由此，有机发光二极管E可以由来自驱动元件210的电信号驱动。
湿气或氧气很容易使有机发光层120劣化，进而缩短OLED装置的寿命。因此，进一步在第二电极130上设置了去除湿气和/或氧气的吸气剂电极150。吸气剂电极150可以是能够去除湿气和氧气中的至少一种的材料。更具体而言，吸气剂电极150可以由导电材料形成。例如，吸气剂电极150可以由Ca或Ba形成。本领域技术人员应当知道吸气剂电极150并不限于Ca或Ba，只要吸气剂电极可以去除湿气和/或氧气，就可以采用。该吸气剂电极150由突出构件145向第二基板200突出并与驱动元件210电连接。换句话说，吸气剂电极150将有机发光二极管元件E与驱动元件210电连接。
然而，在去除湿气和/或氧气的同时，吸气剂电极150必然会被氧化。吸气剂电极150的氧化会增大有机发光二极管元件E与驱动元件210之间的接触电阻，从而可能导致它们之间的电接触缺陷。因此，OLED装置导致出现诸如黑斑、暗点等的图像缺陷，从而降低其可靠性。在吸气剂电极150中的氧化扩散到第二电极130的情况下，该OLED装置的可靠性会更快地降低。
优选地，为了克服该缺点，进一步在第二电极130与吸气剂电极150之间插入辅助电极140。辅助电极140可以是具有比第二电极130的氧化能力低的氧化能力的导电材料。例如，辅助电极140可以包括Au、Cu、Ag和Hg中的一种。然而，本领域技术人员应当知道辅助电极140并不限于Au、Cu、Ag和Hg，只要辅助电极140具有比第二电极130低的氧化能力，就可以采用。
防止第二电极130氧化的该辅助电极140增强了由于吸气剂电极150氧化而降低的电传导性，从而在有机发光二极管元件E与驱动元件210之间提供特有的稳定电接触。其他实施方式的情况与之类似。
以这种方式，OLED装置可以包括：施加第二电荷的第二电极130；辅助电极140，用于防止第二电极130氧化并在有机发光二极管元件E与驱动元件210之间提供特有的稳定电接触。因此，根据本发明第一实施方式的OLED装置可以提高其寿命和可靠性。
根据本发明第一实施方式的上述OLED装置被描述为其中有机发光二极管元件E和驱动元件210设置在彼此不同的基板上的双面板型OLED装置，但其并不限于此。换句话说，辅助电极140和吸气剂电极150可以应用于其中有机发光二极管元件E和驱动元件210设置在一个基板上的单面板型OLED装置。以上描述中未引用的图1中的附图标记“220”表示保护驱动元件210的保护膜(或者钝化层)。
图2和3是解释根据本发明第二实施方式的OLED装置的图。图2是示出根据本发明第二实施方式的OLED装置中一个像素的放大图。图3是示出附图2中A部分的放大图。除了辅助电极之外，根据第二实施方式的OLED装置具有与上述的第一实施方式相同的结构。因此，省略在本发明第二实施方式中与第一实施方式重复的描述。而且，根据本发明第二实施方式的OLED装置利用相同的附图标记表示与根据第一实施方式的元件相同的元件。
参照图2和3，根据本发明第二实施方式的OLED装置包括：设置在第一基板100上的第一电极110；分隔体135，设置于各个像素周围(更具体地，像素之间的边界区域)的第一电极110上；突出构件145，设置在各个像素内的第一电极110上；有机发光层120，设置在第一电极110上；第二电极130，部分地由突出构件145突出；辅助电极340，设置在第二电极130上；以及吸气剂电极350，设置在辅助电极340上。根据第二实施方式的OLED装置进一步包括驱动元件210，其设置在与第一基板100相对的第二基板200上并与第二电极130电连接。
辅助电极340可以是具有比第二电极130的氧化能力低的氧化能力的导电材料，从而延缓第二电极130的氧化，并特别地改善有机发光二极管元件E与驱动元件210之间的电接触。
在辅助电极340只覆盖第二电极130的上表面的情况下，可以防止第二电极130的上表面被氧化，但是从辅助电极340露出的第二电极130的侧面容易被氧化。考虑到这一点，辅助电极可以相对于第二电极130具有大的面积。换句话说，辅助电极340覆盖第二电极130的上表面、也覆盖第二电极130的侧面。该辅助电极340可以同时避免第二电极的侧面中的氧化。因此，由于根据本发明第二实施方式的OLED装置包括覆盖第二电极130的上表面和侧面的辅助电极340，根据本发明第二实施方式的OLED装置可以高效且充分地避免第二电极氧化。
而且，吸气剂电极350既可以覆盖辅助电极340的上表面也可以覆盖其侧面。因此，也可以防止避免湿气和/或氧气侵入第二电极130的侧面。由此，根据本发明第二实施方式的OLED装置可以提高其寿命和可靠性。
图4和5是解释根据本发明第三实施方式的OLED装置的图。图4是示出根据本发明第三实施方式的OLED装置中一个像素的放大图。图5是示出图4中B部分的放大图。除了吸气剂电极外，根据第三实施方式的OLED装置具有与上述第二实施方式的结构相同的结构。相应地，省略本发明第三实施方式中与第二实施方式重复的描述。而且，根据本发明第三实施方式的OLED装置利用相同的附图标记表示与根据第二实施方式的元件相同的元件。
参考图4和5，根据本发明第三实施方式的OLED装置包括设置在第一基板100上的第一电极110、分隔体135、突出构件145、有机发光层120、第二电极130、辅助电极440和吸气剂电极450。该OLED装置还包括设置在与第一基板100相对的第二基板200上并与第二电极130电连接的驱动元件210。
吸气剂电极450去除OLED装置中存在的湿气和氧气，从而提高OLED装置的寿命和可靠性。并且，吸气剂电极450部分地由突出构件145突出并与驱动元件210接触，从而将驱动元件210与有机发光二极管元件E彼此连接。该吸气剂电极450由于去除湿气和/或氧气必然会被氧化。吸气剂电极450氧化会增加驱动元件210与有机发光二极管元件E之间的接触电阻。
为了克服该缺点，吸气剂电极450可以在其与驱动元件210接触的区域中(即，其由突出构件145突出的区域)形成开口。与突出构件145相对的部分辅助电极440经吸气剂电极450的开口露出。换句话说，辅助电极440经吸气剂电极450的开口部分地露出并由突出构件145部分地突出。由此，辅助电极440的露出并突出的部分与驱动元件210电接触并将驱动元件210与有机发光二极管元件E彼此电连接。
通过该方式，由于通过辅助电极440将驱动元件210与有机发光二极管元件E彼此连接，因此根据本发明第三实施方式的OLED装置可以防止驱动元件210和有机发光二极管元件E的接触稳定性由于吸气剂电极450的氧化而降低。
图6是解释根据本发明第四实施方式的OLED装置的图。图6是示出根据本发明第四实施方式的OLED装置中一个像素的放大截面图。除了吸气剂电极之外，根据第四实施方式的OLED装置具有与上述第二实施方式相同的结构。因此，省略本发明第四实施方式中与第二实施方式重复的描述。并且，根据本发明第四实施方式的OLED装置利用相同的附图标记表示与根据第二实施方式的元件相同的元件。
如图6所示，根据本发明第四实施方式的OLED装置包括设置在第一基板100上的第一电极110、分隔体135、突出构件145、有机发光层120、第二电极130和吸气剂电极550。该OLED装置还包括设置在与第一基板100相对的第二基板200上并与第二电极130电连接的驱动元件210。
吸气剂电极550部分地由突出构件145突出并与驱动元件210接触，从而将驱动元件210与有机发光二极管元件E彼此连接。并且，吸气剂电极550去除OLED装置中存在的湿气和氧气，从而提高OLED装置的寿命和可靠性。为此，吸气剂电极550可以包括去除湿气和氧气中的至少一种的吸气剂材料。实际上，该吸气剂电极550可以由Ca和Ba中的一种形成。
然而，由于去除湿气和/或氧气，吸气剂电极550必然会被氧化，从而其导电特性劣化。因此，特别地降低了驱动元件210与发光二极管元件E之间的电接触，从而降低OLED装置的寿命和可靠性。
为了保持发生氧化时的导电特性，吸气剂电极550可以由吸气剂材料和导电材料形成。该导电材料可以具有比第二电极130和吸气剂材料的氧化能力低的氧化能力。例如，导电材料可以包括从由Ag、Cu、Au和Hg构成的组中选出的至少一种。并且，吸气剂电极550可以通过对吸气剂材料和导电材料进行真空沉积处理而形成。当然，本领域普通技术人员应当知道导电材料并不限于选自这些材料，只要其具有比第二电极130和吸气剂材料低的氧化能力，就可以采用。该吸气剂电极550即使被氧化，仍然可以具有稳定的导电性。因此，吸气剂电极550可以防止有机发光二极管元件E与驱动元件210之间的电接触特性劣化。
以此方式，根据本发明第四实施方式的OLED装置包括由吸气剂和导电材料构成的吸气剂电极550，从而保持驱动元件210与有机发光二极管元件E之间的稳定导电性。因此，该OLED装置可以不增加额外的制造工序而提高其寿命和可靠性。
而且，还可以在第二电极130与吸气剂电极550之间插入辅助电极(未在图6中示出)。该辅助电极可以具有比第二电极130和吸气剂电极550的氧化能力低的氧化能力。
以下观察并描述根据本发明实施方式的OLED装置的发光特性。
图7和8是示出在OLED装置已被驱动了固定时间后拍摄的表示OLED装置的发光状态的照片。图7示出具有由Al形成的第二电极的OLED装置的发光状态，图8示出具有分别由Al、Ag和Ca形成的第二电极、辅助电极和吸气剂电极的另一个OLED装置的发光状态。
由图7和8可见，与具有第二电极的单电极结构的其他OLED装置相比，显然对于具有第二电极、辅助电极和吸气剂电极的三电极结构的一个OLED装置来说，发光区域的缩小(或收缩)现象减弱了。换句话说，显然具有第二电极、辅助电极和吸气剂电极的三电极结构的后一个OLED装置保证了其寿命和可靠性。
图9是示出OLED装置的寿命特性的曲线图。在图9中，效率变化线310解释了只包括第二电极的第一OLED装置的寿命特性，而其他效率变化线320和330解释了具有第二电极和吸气剂电极的第二OLED装置和第三OLED装置的寿命特性。在第二OLED装置和第三OLED装置中，由Al形成第二电极，通过以1：1的比率对Ca和Ag进行真空沉积处理形成吸气剂电极。换句话说，第二OLED装置和第三OLED装置是具有由相同材料形成的第二电极和吸气剂电极的相同例子。
图9明显地示出了第二OLED装置和第三OLED装置具有相当于第一OLED装置的寿命的大约1.5倍的延长寿命。相应地，与只具有第二电极的第一OLED装置相比，显然在具有包括第二电极和导电材料的吸气剂电极的双电极结构的第二OLED装置和第三OLED装置中，寿命极大地延长了。
如上所述，由于根据本发明的实施方式的OLED装置包括具有吸收和导电特性的电极，因此其能够防止有机发光二极管元件的劣化。而且，这些OLED装置包括通过具有较低氧化能力的导电材料和具有吸收特性的另一种导电材料形成的电极，从而保持设置在各基板上的驱动元件(具体地为薄膜晶体管)与有机发光二极管元件之间的稳定电接触。因此，这些OLED装置可以极大提高其寿命和可靠性。
本领域普通技术人员容易地想到在本发明中可以作出各种变型和变化。因此，如果本发明的变型和变化落入所附权利要求及其等同范围的范围内，则本发明覆盖该实施方式的变型和变化。