專利名稱：有機電致發(fā)光顯示器件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到平板顯示器件，具體涉及到一種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件及其制造方法。


圖1是按照現有技術的一種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的截面圖。圖1的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件10具有透明第一基板12，薄膜晶體管陣列部分14，第一電極16，有機發(fā)光層18和第二電極20，其中的薄膜晶體管陣列部分14被形成在透明第一基板12上。第一電極16，有機發(fā)光層18和第二電極20被形成在薄膜晶體管陣列部分14上面，并且顯示紅(R)綠(G)藍(B)彩色光的發(fā)光層18一般是通過對用于紅(R)綠(G)藍(B)彩色光的各個象素的有機材料單獨構圖而形成的。第二基板28具有一種潮氣吸附干燥劑22。在第一和第二基板12和28之間設置一種密封劑26將第一和第二基板12和28粘接到一起就制成了有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件10。用潮氣吸附干燥劑22除去可能滲入有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件10內部的潮氣和氧氣。蝕刻掉第二基板28的一部分形成潮氣吸附干燥劑22，用潮氣吸附干燥劑材料填充第二基板28被蝕刻掉的那一部分，并且用膠帶25固定潮氣吸附干燥劑材料。
圖2是按照現有技術的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的一個薄膜晶體管陣列象素部分的平面圖。在圖2中，有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列部分具有開關元件TS、驅動元件TD和在基板12上限定的各個象素區(qū)“P”上的一個存儲電容CST?？梢杂蓛蓚€以上薄膜晶體管的組合構成開關元件TS和驅動元件TD?；?2是用玻璃和塑料等透明材料形成的。沿著第一方向形成柵極線32，并且沿著與第一方向垂直的第二方向形成數據線34。數據線34與柵極線垂直交叉，在柵極和數據線32和34之間有一個絕緣層，并且沿著第二方向形成與數據線34分開的電源線35。對開關元件TS和驅動元件TD使用薄膜晶體管，用于開關元件TS的薄膜晶體管具有柵極電極36，活性層40，源極電極46和漏極電極50，而用于驅動元件TD的薄膜晶體管具有柵極電極38，活性層42，源極電極48和漏極電極52。開關元件TS的柵極電極36被電路連接到柵極線32，而開關元件TS的源極電極46被電路連接到數據線34。開關元件TS的漏極電極50通過接觸孔54被電路連接到驅動元件TD的柵極電極38，而驅動元件TD的源極電極48通過接觸孔56被電路連接到電源線35。驅動元件TD的漏極電極52被電路連接到象素區(qū)“P”內的第一電極16，其中的電源線35和由多晶硅層構成的第一電容電極15構成一個存儲電容CST。
圖3是按照現有技術的圖2中沿III-III線提取的一個截面圖。在圖3中，在基板12上形成一個緩沖器層14，并在緩沖器層14上形成一個薄膜晶體管TD。薄膜晶體管TD具有柵極電極38，活性層42，源極電極56和漏極電極52。在緩沖器層14上形成一個活性層42，并在活性層42上形成第二絕緣層37。在第二絕緣層37上形成柵極電極38，并且在柵極電極38上面依次形成第三和第四絕緣層39和41。在第四絕緣層41上形成源極和漏極56和52。在第三和第四絕緣層39和41之間形成接觸到源極電極56的電源線35。在上面已形成源極和漏極56和52的基板12的整個表面上形成第五絕緣層57。第一電極16被形成在第五絕緣層57上面，并且第一電極16接觸到驅動元件的漏極電極52。發(fā)光層18被形成在第一電極16上面，用于發(fā)射特定波長的光，并且第二電極20被形成在發(fā)光層18上面。在形成發(fā)光層18之前，在第一電極16上形成第六絕緣層58，并且構圖暴露出第一電極16的一個部位。在第一電極16的暴露部位上形成發(fā)光層18，并且在整個基板12上面形成第二電極20。與驅動元件TD并聯形成存儲電容CST，并且用電源線35作為第一電容電極，而用多晶硅材料圖形15作為第二電容電極20。
有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的常規(guī)制造工藝是在同一基板上形成薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分，然后將基板粘接到一個封裝構造上。如果薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分是形成在同一基板上，具有薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分的這種面板的產量就取決于薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分各自的產量。然而，面板的產量很大程度上受有機發(fā)光層產量的影響。例如，如果由厚度為1000的薄膜形成的次品有機發(fā)光層是因雜質和污染而有缺陷，即使是形成薄膜晶體管，這種面板也會被定為次品面板。這樣會導致為制造滿意的薄膜晶體管所支出的材料和金錢的浪費，因而會降低面板的產量。
底部發(fā)光型有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的優(yōu)點是穩(wěn)定性高和可變的制造工藝。然而，底部發(fā)光型有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件由于孔徑比例的增大受限制而不適合用于需要高分辨率的顯示器件。在頂部發(fā)光型有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件中，光是朝基板上方發(fā)射的。由于光是沿頂部發(fā)光型器件中薄膜晶體管的反方向發(fā)射的，發(fā)光不會影響位于發(fā)光層下面的薄膜晶體管陣列部分，這樣就能簡化薄膜晶體管的設計。另外還能增大孔徑比例，并且能夠延長有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的使用壽命。然而，在頂部發(fā)光型器件中，由于陰極通常是在發(fā)光層上面形成的，材料選擇和光透射性有限，這樣會降低光透射效率。另外，如果形成一個薄膜型鈍化層來防止光透射性下降，薄膜鈍化層則不能避免外部潮氣或空氣滲入。
本發(fā)明的一個目的是提供一種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件，其中的薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分被單獨形成在不同基板上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的方法，其中的薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分被單獨形成在不同基板上。
以下要說明本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點，有一些能夠從說明書中看出，或者是通過對本發(fā)明的實踐來學習。采用說明書及其權利要求書和附圖中具體描述的結構就能實現并達到本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。
為了按照本發(fā)明的意圖實現上述目的和其他優(yōu)點，以下進行具體和概括地說明，一種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件包括第一基板，與第一基板分開并且面對的第二基板，在第一基板上互連的多個開關薄膜晶體管和多個驅動薄膜晶體管，各個開關薄膜晶體管和驅動薄膜晶體管具有一個活性層，柵極電極，源極電極和漏極電極，驅動薄膜晶體管的漏極電極被延伸到象素區(qū)形成一個延伸部分，一個接觸電極，它接觸到驅動薄膜晶體管的漏極電極的延伸部分，在第二基板上形成的第一電極，第一電極上的有機發(fā)光層，以及有機發(fā)光層上面的第二電極。
按照另一方面，制造有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的一種方法包括在第一和第二基板上限定多個象素區(qū)，在第一基板上形成互連的多個開關薄膜晶體管和多個驅動薄膜晶體管，開關薄膜晶體管和驅動薄膜晶體管各自具有一個活性層，柵極電極，源極電極和漏極電極，驅動薄膜晶體管的漏極電極被延伸到象素區(qū)形成一個延伸部分，形成一個接觸電極使其接觸到驅動薄膜晶體管的漏極電極的延伸部分，在第二基板上形成第一電極，在第一電極上形成有機發(fā)光層，在有機發(fā)光層上形成第二電極，并且粘接第一和第二基板使得第一基板的接觸電極接觸到第二電極。
應該意識到以上對本發(fā)明的概述和下文的詳細說明都是解釋性的描述，都是為了進一步解釋所要求保護的發(fā)明。
圖5是按照本發(fā)明的一例有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列象素部分的平面圖；圖6A到6C是沿圖5中VI-VI線的截面圖，表示按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列部分的一例制造方法；圖7是按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列部分的一例截面圖；圖8A到8C是按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的發(fā)光部分的一例制造方法的截面圖；圖9是按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的另一例薄膜晶體管陣列部分的一個截面圖；以及圖10是按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的另一例薄膜晶體管陣列部分的一個截面圖。
圖4是按照本發(fā)明的一例有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的一個截面圖。在圖4中，有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件99包括由一種密封劑300粘接到一起的透明的第一和第二基板100和200。在第一基板100上可以限定多個象素區(qū)“P”，并且可以在各個象素區(qū)“P”上形成作為開關元件和驅動元件的薄膜晶體管“T”。盡管圖中沒有表示，第一基板100還可以包括多條陣列線?？梢栽诘诙?00的整個表面上形成透明第一電極202(陽極)?？梢栽诘谝浑姌O202上面依次形成有機發(fā)光層208和第二電極210(陰極)。發(fā)光層208的各個分割部分R、G和B對應著第一基板100的各個象素區(qū)“P”，并且能發(fā)射紅、綠和藍光。發(fā)光層208可以形成單層結構或多層結構。如果發(fā)光層208包括多層結構，它就可能包括主發(fā)光層208a，空穴輸送層208b和電子輸送層208c?？昭ㄝ斔蛯?08b可以形成在第一電極202和主發(fā)光層208a之間，而電子輸送層208c可以形成在主發(fā)光層208a與第二電極210之間。第二電極210和驅動元件的漏極電極(未示出)彼此間可以通過接觸電極128間接連接。接觸電極128可以形成在第二電極210上或是形成在驅動元件的漏極電極(未示出)的一個延伸部分(未示出)上。如果是在形成接觸孔128之后將第一和第二基板100和200粘接到一起，第二電極210就能通過接觸電極128間接接觸到漏極電極(未示出)。與在第一基板100上形成第二電極210的那種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件相比，不需要在薄膜晶體管上面形成額外的鈍化層來保護薄膜晶體管。另外，按照本發(fā)明也不需要在鈍化層上面形成一個絕緣層。
圖5是按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件中的一例薄膜晶體管陣列象素部分的一個平面圖。在圖5所示的一例薄膜晶體管陣列象素部分中，開關元件TS和驅動元件TD可以采用多晶硅薄膜晶體管。在圖5中，在基板100上沿水平方向形成柵極線102，并且沿著與第一方向垂直的第二方向在第一基板100上形成數據線115和電源線114。數據線115和電源線114與柵極線102形成交叉，由柵極和數據線102和115彼此的交叉點限定一個象素區(qū)“P”。開關元件TS和驅動元件TD可以形成在與柵極和數據線102和115的交叉點毗鄰的位置。開關元件TS可以包括活性層106、柵極電極110、源極電極121和漏極電極123，而驅動元件TD可以包括活性層104、柵極電極111、源極電極126和漏極電極124?？梢院万寗釉D并聯形成一個存儲電容CST，并且可以用多晶硅活性圖形107形成第一電容電極，并用電源線114作為第二電容電極。開關元件的源極電極121可以用電路連接到數據線115，而漏極電極123可以用電路連接到驅動元件TD的柵極電極110。驅動元件TD的漏極電極124可以包括在象素區(qū)“P”內部形成的一個延伸部分125，延伸部分125的形狀可以修改成不同的形狀。另外，圖4的接觸電極128可以形成在延伸部分125上或是接觸到延伸部分125。
圖6A到6C是沿圖5中VI-VI線的截面圖，表示按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列部分的一例制造方法。在圖6A中通過在限定了多個象素區(qū)“P”的基板100上面沉積一種無機絕緣材料例如是氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)而形成一個緩沖器層102?；?00包括象素區(qū)“P”，圖5中開關元件TS占據的開關區(qū)(未示出)，圖5中驅動元件TD占據的驅動區(qū)“D”，以及一個電容區(qū)“C”?？梢酝ㄟ^在緩沖器層102上沉積非晶硅(a-SiH)，使沉積的非晶硅(a-SiH)脫氫，并使脫氫的硅結晶成多晶硅層，然后對多晶硅層構圖而形成活性層104和106(圖5)和多晶硅活性圖形107(圖5)。在基板100的整個表面上沉積無機絕緣材料例如是氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)而形成一個柵極絕緣層108?；蚴峭ㄟ^蝕刻成對應著要形成的柵極電極的個別柵極絕緣層(未示出)而形成柵極絕緣層108。在柵極絕緣層108上對應著第一活性層104a的位置形成一個柵極電極110。通過對第二活性層104b摻雜諸如硼族元素或磷族元素等雜質將第二活性層104b轉變成一個電阻接觸層。柵極電極110可以包括鋁(A1)、鋁合金、銅(Cu)、鎢(W)、鉭(Ta)或鉬(Mo)?？梢栽谏厦嬉研纬蓶艠O電極110的基板100的整個表面上形成一個中間層112?？梢栽诖鎯﹄娙輩^(qū)“C”內形成覆蓋活性圖形107的電源線114為驅動元件的漏極電極(未示出)提供信號，并且可以作為第二電容電極。
在圖6B中，在上面已形成電源線114的基板100的整個表面上沉積無機絕緣材料例如是氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)而形成第一鈍化層116和第四絕緣層。
接著通過對第一鈍化層116構圖形成第一、第二和第三接觸孔118，120和122，暴露出第二活性層104b和電源線114的各個部位。也可以同時形成暴露出開關區(qū)(未示出)各部位的接觸孔(未示出)。
在圖6C中，在第一鈍化層116上沉積導電金屬材料例如是鋁(A1)、鋁合金、鉻(Cr)、鎢(W)或鉬(Mo)然后對導電金屬材料構圖而形成接觸到第二活性層104b暴露部分的源極和漏極電極126和124。形成的漏極電極124可以通過第一接觸孔118接觸到第二活性層104b的一個暴露部分，并且能夠延伸到象素區(qū)“P”形成一個延伸部分125。形成的源極電極126可以通過第二接觸孔接觸到第二活性層104b的一個暴露部分，并且可以通過第三接觸孔122接觸到電源線114的暴露部分。盡管圖中沒有表示，所形成的源極和漏極電極能夠接觸到開關區(qū)的第二活性層(未示出)的暴露部分，并且形成的數據線從源極起與電源線114平行延伸。開關元件的漏極電極(未示出)可以用電路連接到驅動元件的柵極電極(未示出)。漏極電極124包括的延伸部分125從漏極電極124延伸到象素區(qū)“P”，并且可以修改延伸部分125的形狀。在延伸部分125上可以形成接觸到圖4的第二電極210的接觸電極128，并且可以用形成圖4的第二電極210所用的材料相同的材料制成。另外不需要在驅動元件上形成保護驅動元件的第五絕緣層和在第五絕緣層上形成的第六絕緣層，因而能簡化薄膜晶體管陣列部分的制造工藝。然而，作為替代可以在驅動元件上形成一個額外的鈍化層130，局部暴露出漏極電極124的延伸部分125，如圖7所示。
圖8A到8C是按照本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的發(fā)光部分的一例制造方法的截面圖。在圖8A中，可以在第二基板200的整個表面上形成第一電極202作為陽極向后續(xù)形成的一個有機發(fā)光層(未示出)輸入空穴，第一電極202可以包括具有高功效(work function)的銦錫氧化物(ITO)。
在圖8B中，可以將有機發(fā)光層208劃分成在第一電極202上形成的各段R(紅)、G(綠)和B(藍)。有機發(fā)光層208的各段R、G和B對應著發(fā)射紅、綠、藍彩色光波長的各個象素區(qū)“P”。形成的有機發(fā)光層208可以是單層或是多層。如果形成的發(fā)光層208有多層，有機發(fā)光層208就可能包括主發(fā)光層208a，空穴輸送層208b和電子輸送層208c。
在圖8C中，可以對應著各個象素區(qū)“P”在有機發(fā)光層208上形成第二電極210。第二電極210可以包括(A1)、鈣(Ca)、鎂(Mg)，或是包括一個雙金屬層例如是氟化鋰(LiF)/鋁(A1)。這樣就能將上述的薄膜晶體管陣列部分和發(fā)光部分粘接到一起制成圖4的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件。
圖9是按照本發(fā)明的另一例有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列部分的一個截面圖。在圖9的一例薄膜晶體管陣列部分中，開關元件和驅動元件可以采用非晶硅薄膜晶體管。如果將非晶硅(a-SiH)用作驅動元件的活性層，形成柵極電極的位置與上文所述用于開關元件和驅動元件的多晶硅有所不同。其他結構可以和上文所述相同。
在圖9中，可以在一個基板400上形成一個柵極電極402，在已形成柵極電極402的基板400的整個表面上沉積無機絕緣材料例如是氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)而形成覆蓋柵極電極402的柵極絕緣層406。在柵極絕緣層406上對應著柵極電極402依次形成一個活性層408和一個電阻接觸層410?？梢栽陔娮杞佑|層410上形成源極和漏極電極414和412。漏極電極412可以延伸進入象素區(qū)(未示出)形成一個延伸部分415，并且可以將漏極電極412的延伸部分415的形狀修改成各種形狀。可以在漏極電極412的延伸部分415上形成一個接觸電極416。
圖10是按照本發(fā)明的另一種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的薄膜晶體管陣列部分的一個截面圖。在圖10中，可以在圖8中上面已經形成源極和漏極電極414和412的整個基板400上再形成另一個鈍化層418。對鈍化層418構圖暴露出一部分漏極電極412和一部分延伸部分415。可以在延伸部分415上形成接觸電極416。這樣就能將圖10的薄膜晶體管陣列部分和圖8A到8C的發(fā)光部分合在一起制成一個完整的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件。
本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件具有以下優(yōu)點。首先，由于有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件是頂部發(fā)光型器件，并且發(fā)光層下面的陣列圖形形狀不受發(fā)光影響，能夠獲得高孔徑比例。其次，由于有機發(fā)光層不是和薄膜晶體管陣列圖形形成在同一基板上，可以單獨形成有機發(fā)光層而不必考慮對薄膜晶體管的影響。這樣能夠提高產量。第三，由于驅動元件的漏極電極被延伸到象素區(qū)“P”，并且漏極電極的延伸部分通過接觸孔被電路連接到第二電極，不需要在驅動元件上面形成額外的絕緣層，因而能簡化制造工藝。這樣就能因簡化了有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件的制造工藝而提高制造產量。
顯然，本領域的技術人員無需脫離本發(fā)明的原理和范圍還能對本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示器件及其制造方法作出各種各樣的修改和變更。因此，本發(fā)明的意圖是要覆蓋權利要求書及其等效物范圍內的修改和變更。
權利要求
1.一種有機電致發(fā)光顯示器件，包括第一基板；與第一基板分開并且面對的第二基板；在第一基板上互連的多個開關薄膜晶體管和多個驅動薄膜晶體管，各個開關薄膜晶體管和驅動薄膜晶體管具有一個活性層、柵極電極、源極電極和漏極電極，驅動薄膜晶體管的漏極電極被延伸到象素區(qū)形成一個延伸部分；一個接觸電極，它接觸到驅動薄膜晶體管的漏極電極的延伸部分；在第二基板上形成的第一電極；第一電極上的有機發(fā)光層；以及有機發(fā)光層上面的第二電極。
2.如權利要求1的器件，其特征在于，第一電極是向有機發(fā)光層輸入空穴的陽極，而第二電極是向有機發(fā)光層輸入電子的陰極。
3.如權利要求2的器件，其特征在于，第一電極包括銦錫氧化物。
4.如權利要求2的器件，其特征在于，第二電極包括鈣、鋁或鎂。
5.如權利要求1的器件，其特征在于，接觸電極包括鈣、鋁或鎂。
6.如權利要求1的器件，其特征在于，有機發(fā)光層進一步包括毗鄰第一電極的空穴輸送層和毗鄰第二電極的電子輸送層。
7.如權利要求1的器件，其特征在于，薄膜晶體管包括一種多晶硅薄膜晶體管。
8.如權利要求1的器件，其特征在于，薄膜晶體管包括一種非晶硅薄膜晶體管。
9.一種制造有機電致發(fā)光顯示器件的方法，包括以下步驟在第一和第二基板上限定多個象素區(qū)；在第一基板上形成互連的多個開關薄膜晶體管和多個驅動薄膜晶體管，開關薄膜晶體管和驅動薄膜晶體管各自具有一個活性層、柵極電極、源極電極和漏極電極，驅動薄膜晶體管的漏極電極被延伸到象素區(qū)形成一個延伸部分；形成一個接觸電極使其接觸到驅動薄膜晶體管的漏極電極的延伸部分；在第二基板上形成第一電極；在第一電極上形成有機發(fā)光層；在有機發(fā)光層上形成第二電極；并且粘接第一和第二基板使得第一基板的接觸電極接觸到第二電極。
10.如權利要求9的方法，其特征在于，第一電極是向有機發(fā)光層輸入空穴的陽極，而第二電極是向有機發(fā)光層輸入電子的陰極。
11.如權利要求10的方法，其特征在于，第一電極包括銦錫氧化物。
12.如權利要求10的方法，其特征在于，第二電極包括鈣、鋁或鎂。
13.如權利要求9的方法，其特征在于，接觸電極包括鈣、鋁或鎂。
14.如權利要求9的方法，其特征在于，有機發(fā)光層進一步包括毗鄰第一電極的空穴輸送層和毗鄰第二電極的電子輸送層。
15.如權利要求9的方法，其特征在于，薄膜晶體管包括一種多晶硅薄膜晶體管。
16.如權利要求9的方法，其特征在于，薄膜晶體管包括一種非晶硅薄膜晶體管。
全文摘要
一種有機電致發(fā)光顯示(ELD)器件，包括第一基板，與第一基板分開并且面對的第二基板，在第一基板上互連的多個開關薄膜晶體管和多個驅動薄膜晶體管，各個開關薄膜晶體管和驅動薄膜晶體管具有一個活性層、柵極電極、源極電極和漏極電極，驅動薄膜晶體管的漏極電極被延伸到象素區(qū)形成一個延伸部分，一個接觸電極，它接觸到驅動薄膜晶體管的漏極電極的延伸部分，在第二基板上形成的第一電極，第一電極上的有機發(fā)光層，以及有機發(fā)光層上面的第二電極。
文檔編號H05B33/10GK1455628SQ0312264
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月18日 優(yōu)先權日2002年5月3日
發(fā)明者樸宰用, 李南良 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社