專利名稱：有機電致發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制造方法，尤其涉及一種采用非晶硅薄膜晶體管(TFT)作為驅(qū)動元件的有機電致發(fā)光器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
在平板顯示器件領(lǐng)域，由于液晶顯示器件(LCD)的重量輕并且功耗低而被廣泛使用。然而，LCD為非發(fā)光型顯示器件并且在亮度、對比度、視角和大尺寸方面具有技術(shù)局限性。因此，近來正在積極進行能夠克服這些缺陷的新型顯示器件的開發(fā)。
一種新型的平板顯示器件為有機電致發(fā)光器件。由于有機電致發(fā)光器件為自發(fā)光型顯示器件，與LCD相比具有高對比度和寬視角的優(yōu)點。而且，由于有機電致發(fā)光器件不需要背光裝置，其重量輕并且外形薄。此外，有機電致發(fā)光器件能夠降低能耗。
另外，有機電致發(fā)光器件能夠以低直流(DC)電壓驅(qū)動并且響應(yīng)速度快。由于有機電致發(fā)光器件的所有元件都由固體材料形成，其能夠承受外部的沖擊。有機電致發(fā)光器件也可以用于寬的溫度范圍并且以低成本制造。
具體地說，可以通過沉積工序和封裝工序容易地制造有機電致發(fā)光器件。因此，與LCD或者PDP相比，有機電致發(fā)光顯示器件的制造方法和制造裝置更簡單。
如果以有源矩陣型驅(qū)動有機電致發(fā)光器件，即使施加的電流很低，也可以獲得均勻的亮度。因此，有機電致發(fā)光器件具有低功耗、高清晰度和大尺寸屏幕等優(yōu)點。
下面參照附圖描述有源矩陣型有機電致發(fā)光器件(AMOLED)的基本結(jié)構(gòu)和工作特性。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)有源矩陣型有機電致發(fā)光器件的基本像素結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖1，沿第一方向形成柵線(GL)2并且沿與第一方向相交叉的第二方向形成數(shù)據(jù)線(DL)3和電源線(VDD)4，以限定各子像素區(qū)。
在柵線2和數(shù)據(jù)線3的各交叉處形成用作尋址元件的開關(guān)TFT 5。存儲電容(Cst)6連接到開關(guān)TFT 5和電源線4。用作電流源元件的驅(qū)動TFT 7連接到存儲電容(Cst)6和電源線4。有機電致發(fā)光二極管8連接到驅(qū)動TFT 7。
當(dāng)向有機發(fā)光材料施加正向電流時，電子和空穴移動穿過位于用作空穴施主的陽極和用作電子施主的陰極之間的P-N結(jié)而復(fù)合。因此，有機電致發(fā)光二極管8的能量比在電子和空穴相分離時所產(chǎn)生的能量更低。此時，由于能量差而發(fā)光。
即，AMOLED的各子像素包括開關(guān)TFT 5和驅(qū)動TFT 7。開關(guān)TFT 5尋址為柵驅(qū)動電壓的像素電壓，而驅(qū)動TFT 7控制AMOLED的驅(qū)動電流。而且，必需用于穩(wěn)定地保持像素電壓的存儲電容6。
根據(jù)從有機電致發(fā)光二極管發(fā)出的光的傳播方向，將有機電致發(fā)光器件分為頂部發(fā)光型和底部發(fā)光型。
根據(jù)用作有源溝道的半導(dǎo)體薄膜的狀態(tài)，將用于AMOLED的TFT分為非晶硅(a-Si)TFT和多晶硅(p-Si)TFT。近來，一直致力于將具有高電場遷移率的p-Si TFT用于AMOLED中的研究。但是，在AMOLED中通常采用a-Si TFT。
圖1為采用a-Si TFT的AMOLED的電路圖。如圖1所示，由于該TFT為n-型TFT，有機電致發(fā)光二極管連接到驅(qū)動TFT的源極S，并且電源線4連接到驅(qū)動TFT 7的漏極D。
圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)底部發(fā)光型AMOLED的截面圖。如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的底部發(fā)光型AMOLED包括在第一透明基板12上形成的TFT陣列14以及依次在TFT陣列14上形成的陽極16、有機發(fā)光層18和陰極20。陽極16、有機發(fā)光層18和陰極20構(gòu)成有機發(fā)光二極管。
有機發(fā)光層18再現(xiàn)紅R、綠G和藍B顏色。例如，在各像素P上對發(fā)出R、G和B顏色的有機材料進行構(gòu)圖。這可以使用多層有機層形成。即，在陽極和陰極之間形成的有機發(fā)光層可以通過堆疊空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)來設(shè)置。
可以通過密封劑26將第一基板12和具有吸收劑22的第二基板28粘結(jié)到一起而封裝有機電致發(fā)光器件。吸收劑22可以去除滲入到封裝后的有機電致發(fā)光器件中的濕氣和氧氣。蝕刻部分基板28并且將吸收劑22填充到蝕刻部分中并用膠帶25固定。
圖3示出了圖1和圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)AMOLED的TFT陣列的截面圖。特別示出了包括TFT陣列的驅(qū)動TFT的區(qū)域。通常，對于AMOLED，在基板上形成的TFT陣列的各像素設(shè)置有開關(guān)元件、驅(qū)動元件和存儲電容。根據(jù)工作特性，開關(guān)元件或者驅(qū)動元件可以具有多于一個TFT的組合結(jié)構(gòu)。
開關(guān)TFT Ts和驅(qū)動TFT TD可以是具有柵極、有源層、源極和漏極的TFT。按照用作有源溝道的半導(dǎo)體薄膜的狀態(tài)，用于AMOLED的TFT可以分為非晶硅(a-Si)TFT和多晶硅(p-Si)TFT。
a-Si TFT用于圖1所示的AMOLED。如圖3所示，由于該TFT為n-型TFT，有機電致發(fā)光二極管的陽極連接到驅(qū)動TFT的源極S。參照圖3，驅(qū)動TFT TD包括柵極30、柵絕緣層31和源極/漏極33和34。在源極33和漏極34之間設(shè)置有源層32。在包括TFT的第一透明基板12上設(shè)置鈍化層35。
而且，像素區(qū)域包括連接到源極33的陽極36、以多層或者單層結(jié)構(gòu)在陽極36上形成的有機電致發(fā)光層38和用于向有機電致發(fā)光層38注入電子的陰極39。陽極36用于向有機電致發(fā)光層38注入空穴。當(dāng)有機電致發(fā)光層38具有多層結(jié)構(gòu)時，其可以包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)。
以矩陣形式排列像素區(qū)。通過電極隔離體37將像素區(qū)域彼此分隔開。即，在現(xiàn)有技術(shù)AMOLED中，在具有驅(qū)動TFT TD的像素區(qū)域上形成的陽極36連接到驅(qū)動TFT TD的源極33。電極隔離體37形成在陽極36上并且分隔子像素區(qū)域。包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)的有機電致發(fā)光層38形成在電極隔離體37的范圍之內(nèi)。用作相對電極的陰極39形成在有機電致發(fā)光層38上。
如圖1和圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)采用a-Si TFT作為驅(qū)動TFT的AMOLED中，有機電致發(fā)光層的陽極36連接到驅(qū)動TFT TD的源極33，并且在陽極36上形成有機電致發(fā)光層38和陰極39。
即，有機電致發(fā)光二極管的陽極36連接到驅(qū)動TFT TD的源極33并且用作像素電極。陰極39用作相對電極，即公共電極。該結(jié)構(gòu)與陰極和陽極分別用作像素電極和公共電極的結(jié)構(gòu)相反。
因此，當(dāng)以上述結(jié)構(gòu)形成AMOLED的像素時，由于電極結(jié)構(gòu)問題而使電路不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生驅(qū)動錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
作為介紹，在有源矩陣型有機電致發(fā)光器件(AMOLED)的一種實施方式中，用作各像素驅(qū)動元件的薄膜晶體管(TFT)設(shè)計為a-Si TFT。有機電致發(fā)光二極管的第二電極連接到驅(qū)動TFT的漏極，從而允許有機電致發(fā)光二極管采用傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)。因此，可以容易并且穩(wěn)定地驅(qū)動有機電致發(fā)光器件。
在另一實施方式中提供了一種有機電致發(fā)光器件及其制造方法，其中由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)預(yù)定位置，從而可以改善用于連接驅(qū)動TFT和有機電致發(fā)光二極管的第二電極的接觸孔的自由度和設(shè)計余量。
在另一實施方式中提供了一種有機電致發(fā)光器件，其包括在基板上由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)中形成的薄膜晶體管(TFT)。在形成有TFT的基板上依次形成鈍化層和第一電極。在鈍化層和第一電極上形成接觸孔以暴露TFT的漏極。電極隔離體和緩沖層偏離柵線預(yù)定位置，從而使對應(yīng)于該子像素的發(fā)光區(qū)與包括TFT接觸孔的區(qū)域分隔開。在由緩沖區(qū)限定的區(qū)域內(nèi)形成有機電致發(fā)光層。第二電極形成在有機電致發(fā)光層上并且通過接觸孔連接到TFT的漏極。
在另一實施方式中，一種有機電致發(fā)光器件包括包含限定子像素區(qū)的柵線和數(shù)據(jù)線的基板。在子像素區(qū)中形成薄膜晶體管(TFT)。在子像素區(qū)中的基板上形成鈍化層。在子像素區(qū)中的鈍化層上形成第一電極。在第一電極上形成緩沖層。相鄰的緩沖層限定子像素區(qū)中的發(fā)光區(qū)。在發(fā)光區(qū)中的第一電極上形成有機電致發(fā)光層。在接觸區(qū)中形成貫穿緩沖層和鈍化層暴露出TFT漏極的接觸孔。在有機電致發(fā)光層和緩沖層上形成第二電極。第二電極通過接觸孔連接到TFT的漏極。
在柵線、數(shù)據(jù)線和/或TFT上方的緩沖層上設(shè)置電極隔離體。電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。在子像素區(qū)中或者由電極隔離體限定的區(qū)域中形成單發(fā)光區(qū)或者多發(fā)光區(qū)。發(fā)光區(qū)與相鄰的子像素區(qū)重疊。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種有機電致發(fā)光器件的制造方法。該制造方法包括在基板上由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)中形成薄膜晶體管(TFT)；在基板上依次形成鈍化層和第一電極；在鈍化層和第一電極中形成接觸孔以在接觸區(qū)中暴露出TFT的漏極；在第一電極上形成緩沖層使得第一電極的端部由緩沖層覆蓋；在由緩沖區(qū)限定的發(fā)光區(qū)中形成有機電致發(fā)光層；并且在有機電致發(fā)光層上形成第二電極，該第二電極通過接觸孔連接到TFT的漏極。
應(yīng)該理解，上面對本發(fā)明的概述和下面的詳細說明都是示例性和解釋性的，意欲對所要求保護的本發(fā)明提供進一步解釋。


所包括的附圖用于提供對本發(fā)明的進一步理解，其包括在該申請中并且作為本申請的一部分，示出了本發(fā)明的實施方式并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)AMOLED的基本像素結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)AMOLED的截面圖；圖3示出了圖1和圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)AMOLED的TFT陣列的截面圖；圖4示出了按照本發(fā)明一實施方式的AMOLED的基本像素結(jié)構(gòu)的電路圖；圖5示出了按照本發(fā)明一實施方式的AMOLED的TFT陣列的截面圖；圖6示出了圖5所示的AMOLED的平面圖；圖7示出了按照本發(fā)明另一實施方式的AMOLED的平面圖；圖8示出了按照本發(fā)明另一實施方式的AMOLED的TFT陣列的截面圖；圖9示出了圖8所示的AMOLED的平面圖；以及圖10A到圖10F示出了圖8和圖9所示的AMOLED的制造方法截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖詳細說明本發(fā)明的各種優(yōu)選實施方式。如果可能，在整個附圖中相同的參考標(biāo)號表示相同或相似的部件。
圖4示出了按照本發(fā)明一實施方式的AMOLED的基本像素結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖4，柵線(GL)42沿第一方向形成而數(shù)據(jù)線(DL)43和電源線(VDD)44沿與第一方向交叉的第二方向形成以限定各子像素區(qū)。
用作尋址元件的開關(guān)TFT 45形成在柵線42和數(shù)據(jù)線43的各交叉處。存儲電容(Cst)46連接到開關(guān)TFT 45和電源線44。用作電流源元件的驅(qū)動TFT47連接到存儲電容(Cst)46和電源線44。有機電致發(fā)光二極管48連接到驅(qū)動TFT 47。
當(dāng)向有機發(fā)光材料施加正向電流時，電子和空穴移動穿過位于作為空穴施主的陽極和作為電子施主的陰極之間的P-N結(jié)而復(fù)合。因此，有機電致發(fā)光二極管48的能量比在電子和空穴相分離時所產(chǎn)生的能量更低。由于能量差而發(fā)光。
即，AMOLED的各像素包括開關(guān)TFT 45和驅(qū)動TFT 47。開關(guān)TFT 45尋址作為柵驅(qū)動電壓的像素電壓，而驅(qū)動TFT 47控制AMOLED的驅(qū)動電流。同時，存儲電容Cst穩(wěn)定地保持像素電壓。
與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)AMOLED不同，該有機電致發(fā)光二極管的第二電極(即，陰極)連接到驅(qū)動TFT 47的漏極D。因此，電源線44連接到驅(qū)動TFT 47的源極S。
驅(qū)動TFT 47設(shè)計為其有源層由非晶硅形成的n型a-Si TFT。相似地，用作各像素驅(qū)動元件的TFT設(shè)計為a-Si TFT，并且有機電致發(fā)光二極管的第二電極(陰極)連接到驅(qū)動TFT 47的漏極D，從而為有機電致發(fā)光器件提供穩(wěn)定的驅(qū)動。
在該實施方式中，有機電致發(fā)光二極管的第二電極(陰極)連接到驅(qū)動TFT 47的漏極D并且用作像素電極。同時，有機電致發(fā)光二極管的第一電極(陽極)用作相對的電極，即公共電極。電路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因而可以穩(wěn)定地驅(qū)動AMOLED。
當(dāng)用作各像素的驅(qū)動元件的TFT設(shè)計為a-Si TFT時，非晶硅的遷移率比晶體硅的遷移率低0.5-1cm2/Vsec。為了驅(qū)動有機電致發(fā)光層，驅(qū)動TFT的寬長比(W/L比)需要很大。為了增加驅(qū)動TFT的W/L比，驅(qū)動TFT的尺寸也很大。如果驅(qū)動TFT TD的尺寸增加，底部發(fā)光型有機電致發(fā)光器件的孔徑比降低。
因此，在另一實施方式中，采用a-Si TFT的有機電致發(fā)光器件為底部發(fā)光型AMOLED，而不是頂部發(fā)光型AMOLED。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的AMOLED的TFT陣列的截面圖。圖5示出了包括TFT陣列的驅(qū)動TFT的區(qū)域。圖6示出了圖5所示的AMOLED的平面圖，而圖5是沿圖6中的I-I’線提取的截面圖。
在該實施方式中，有機電致發(fā)光二極管的第二電極(陰極)，而不是其第一電極(陽極)連接到驅(qū)動TFT的漏極。同時，有機電致發(fā)光二極管為傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)，而不是倒置的EL結(jié)構(gòu)。
按照傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)，有機電致發(fā)光二極管設(shè)置為按下述順序依次形成第一電極(陽極)、空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)、電子傳輸層(ETL)以及第二電極(陰極)。
相反，按照倒置的EL結(jié)構(gòu)，有機電致發(fā)光二極管設(shè)置為按下述順序依次形成第二電極(陰極)、電子傳輸層(ETL)、發(fā)光層(EML)、空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)以及第一電極(陽極)。
為了解決AMOLED的不穩(wěn)定驅(qū)動提出了倒置的EL結(jié)構(gòu)。但是，在該倒置的EL結(jié)構(gòu)中，有機電致發(fā)光層和陽極的表面容易受到損害并且影響器件特性。
在現(xiàn)有技術(shù)中，按照傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)設(shè)計有機電致發(fā)光二極管，其中有機電致發(fā)光二極管的第一電極連接到驅(qū)動TFT的源極。相反，本發(fā)明的AMOLED保持傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)但是將有機電致發(fā)光二極管的第二電極連接到驅(qū)動TFT的漏極。
在基板上形成的TFT陣列的各像素P設(shè)置有開關(guān)元件、驅(qū)動元件和存儲電容(未示出)。按照工作特性，開關(guān)元件或者驅(qū)動元件可以設(shè)計為多于一個TFT的組合。圖5所示的AMOLED為采用a-Si TFT的AMOLED。這樣，驅(qū)動TFT為n-型TFT。
對于現(xiàn)有技術(shù)AMOLED，當(dāng)驅(qū)動TFT為n-型a-Si TFT時，有機電致發(fā)光二極管的第一電極連接到驅(qū)動TFT的源極。因此，器件的驅(qū)動不穩(wěn)定。相反，本發(fā)明通過在保持傳統(tǒng)EL結(jié)構(gòu)的同時將有機電致發(fā)光二極管的第二電極連接到驅(qū)動TFT的漏極可以解決該問題。
參照圖5和圖6，在由柵線512和512’以及數(shù)據(jù)線514和514’限定的子像素區(qū)中形成驅(qū)動TFT TD。驅(qū)動TFT TD包括柵極510、柵絕緣層520和源極540以及漏極550、有源層530形成在源極540和漏極550之間。
發(fā)光區(qū)610形成在子像素區(qū)中并且包括連接到漏極550的有機電致發(fā)光二極管的第二電極600、以多層或者單層結(jié)構(gòu)在第二電極600下方形成的有機電致發(fā)光層590以及用于向有機電致發(fā)光層590注入空穴的第一電極570。
在該實施方式中，在形成有機電致發(fā)光二極管時采用了傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)。即，有機電致發(fā)光二極管設(shè)置為依次形成第一電極570、有機電致發(fā)光層590和陰極600。另外，連接到驅(qū)動TFT TD的漏極550的電極用作第二電極600。
而且，當(dāng)有機電致發(fā)光層590設(shè)計為多層結(jié)構(gòu)時，可以在第一電極570上依次形成空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)。
子像素區(qū)由柵線512和512’以及數(shù)據(jù)線514和514’限定并且按矩陣形式排列。在子像素區(qū)中形成發(fā)光區(qū)610。
在在子像素區(qū)內(nèi)形成的有機電致發(fā)光層590的外部區(qū)域設(shè)置有緩沖層580，使得在形成有緩沖層580的區(qū)域處不形成有機電致發(fā)光層590。緩沖層580在子像素中限定發(fā)光區(qū)610。電極隔離體582在緩沖層580的上部的預(yù)定區(qū)域形成并且將子像素區(qū)分隔開。即，通過電極隔離體582分隔開子像素區(qū)。電極隔離體582在與柵線512和512’以及數(shù)據(jù)線514和514’重疊的區(qū)域形成。
在所示的AMOLED中，在具有驅(qū)動TFT TD的基板500上完全形成用作公共電極的第一電極(有機電致發(fā)光二極管的陽極)570。在漏極550上方的第一電極和鈍化層560上形成接觸孔584以暴露出驅(qū)動TFT TD的漏極550。在第一電極570的預(yù)定區(qū)域上形成緩沖層580和電極隔離體582。在電極隔離體582之間的子像素區(qū)中由緩沖層580限定的發(fā)光區(qū)610上形成包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)的有機電致發(fā)光層590。然后，形成用作像素電極的第二電極600，使得第二電極600與漏極550通過接觸孔584連接到一起。
第二電極600在各子像素區(qū)中由電極隔離體582分隔開。在基板上除了形成有接觸孔584的區(qū)域外的整個表面上形成第一電極570，使得其逐像素(pixel-pixel)連接。
按照本發(fā)明，作為各子像素驅(qū)動元件的TFT設(shè)計為a-Si TFT并且驅(qū)動TFT的漏極連接到有機電致發(fā)光二極管的第二電極(陰極)，從而為有機電致發(fā)光器件提供穩(wěn)定的驅(qū)動。
同時，如圖5和圖6所示，當(dāng)將接觸孔形成在像素區(qū)的中央時，發(fā)光區(qū)被分隔開。結(jié)果，減小了發(fā)光區(qū)。
圖7示出了按照本發(fā)明另一實施方式的AMOLED的平面圖。可以看到，接觸孔形成在子像素的一個端部。
參照圖7，發(fā)光區(qū)610包括在子像素區(qū)中。接觸孔584形成在子像素的端部可以解決圖5和圖6所示的發(fā)光區(qū)減小的問題。但是，由于接觸孔設(shè)置位置的局限性，用于連接驅(qū)動TFT和有機電致發(fā)光二極管的第二電極的接觸孔的自由度和設(shè)計余量會降低。即，當(dāng)發(fā)光區(qū)610形成在由柵線512和512’以及數(shù)據(jù)線514和514’限定子像素區(qū)中時，問題還是不能解決。
為了解決該問題，由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)預(yù)定位置。這樣，可以克服設(shè)計的局限因素。而且，可以改善用于連接驅(qū)動TFT和有機電致發(fā)光二極管的第二電極的接觸孔884的自由度和設(shè)計余量。
圖8示出了按照本發(fā)明另一實施方式的AMOLED的TFT陣列的截面圖。圖8示出了包括TFT陣列的驅(qū)動TFT的區(qū)域。此外，圖9示出了圖8所示的AMOLED的平面圖，并且圖8為沿I-I’線提取的截面圖。
盡管用于暴露出驅(qū)動TFT TD漏極850的接觸孔884形成在子像素區(qū)的中央，但是形成有機電致發(fā)光層890的發(fā)光區(qū)910并不局限于子像素內(nèi)。由于發(fā)光區(qū)910與設(shè)置在該子像素上方的相鄰子像素區(qū)重疊，發(fā)光區(qū)910沒有被分隔開，從而防止了發(fā)光區(qū)的減小。
而且，由于接觸孔884不需要形成在子像素區(qū)的端部，可以改善接觸孔的設(shè)計余量和自由度。
結(jié)果，由柵線812和812’以及數(shù)據(jù)線814和814’限定的子像素區(qū)偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)910預(yù)定位置。這樣，在不減小發(fā)光區(qū)910的情況下，可以改善用于連接驅(qū)動TFT TD和有機電致發(fā)光二極管的第二電極900的接觸孔884的自由度和設(shè)計余量。
參照圖8和圖9，驅(qū)動TFT TD形成在由柵線812和812’以及數(shù)據(jù)線814和814’限定的子像素區(qū)內(nèi)。驅(qū)動TFT TD包括柵極810、柵絕緣層820、源極840和漏極850。在源極840和漏極850之間形成有源層830。
發(fā)光區(qū)910的形成不局限于子像素區(qū)。即，發(fā)光區(qū)910可以與相鄰的子像素區(qū)垂直重疊形成。
即，發(fā)光區(qū)910不局限于具有向有機電致發(fā)光二極管的第二電極900提供預(yù)定信號的驅(qū)動TFT TD的像素區(qū)。發(fā)光區(qū)910與相鄰的子像素區(qū)重疊，使得該子像素區(qū)偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)910預(yù)定位置。
發(fā)光區(qū)910包括連接到驅(qū)動TFT TD漏極850的有機電致發(fā)光二極管的第二電極900、以多層或者單層結(jié)構(gòu)在第二電極900下方形成的有機電致發(fā)光層890以及用于向有機電致發(fā)光層890注入空穴的第一電極870。
在該實施方式中，在形成有機電致發(fā)光二極管時采用了傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)。即，通過依次形成第一電極870、有機電致發(fā)光層890和陰極900設(shè)置有機電致發(fā)光二極管。另外，連接到驅(qū)動TFT TD漏極850的電極用作第二電極900。
盡管子像素區(qū)由柵線812和812’以及數(shù)據(jù)線814和814’限定并且以矩陣形式排列，但是各子像素區(qū)并沒有被電極隔離體分隔開。
參照圖8，在具有驅(qū)動TFT TD的基板800上整個地形成用作公共電極的第一電極(有機電致發(fā)光二極管的陽極)870。在漏極850上方的第一電極870和鈍化層860上形成接觸孔884以暴露出驅(qū)動TFT TD的漏極850。在第一電極870的預(yù)定區(qū)域上形成緩沖層880和電極隔離體882。在電極隔離體882之間的子像素區(qū)中由緩沖層880限定的發(fā)光區(qū)910上形成包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)的有機電致發(fā)光層890。然后，形成用作像素電極的第二電極900，使得第二電極900與漏極850通過接觸孔884連接到一起。
此時，如圖8和圖9所示，電極隔離體882沒有形成在與柵線812和812’重疊的區(qū)域，而是偏離柵線812和812’預(yù)定位置。這樣，發(fā)光區(qū)910和包括驅(qū)動TFT TD的接觸孔884的區(qū)域分隔開。這樣，不需要將接觸孔884設(shè)置在子像素區(qū)的一側(cè)。
而且，緩沖層980限定形成有機電致發(fā)光層890的區(qū)域。在該實施方式中，形成有機電致發(fā)光層890的發(fā)光區(qū)910不局限于形成有驅(qū)動TFT的子像素區(qū)內(nèi)。
通過電極隔離體882將第二電極900分隔開。在基板上除形成有接觸孔884的區(qū)域以外的整個表面上形成第一電極870，使得其逐像素連接。
下面參照圖10詳細描述圖8和圖9所示的AMOLED的制造方法。
圖10A到10F示出了圖8和圖9所示的AMOLED的制造方法的截面圖。特別示出了包括TFT陣列的驅(qū)動TFT的區(qū)域的制造方法。
參照圖10A，在基板800上形成a-Si TFT TD。
即，在基板800內(nèi)限定的多個像素區(qū)處形成用作開關(guān)元件或者驅(qū)動元件的TFT。在圖10A中示出了在子像素區(qū)形成的驅(qū)動TFT TD。a-Si TFT包括依次形成在由柵線812和812’以及數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)中的柵極810、柵絕緣層820、有源層830和源極840以及漏極850。有源層830由n型的非晶硅(a-Si)形成。采用多輪掩模工序形成TFT。近年來，通常通過以單輪掩模工序形成有源層830、源極840以及漏極850來減少制造工序。
參照圖10B，在形成有TFT的基板800上形成鈍化層860，并且在鈍化層860上形成用作公共電極的第一電極(陽極)870。鈍化層860可以由氮化硅、氧化硅或者苯并環(huán)丁烯(BCB)、感光壓克力等形成。第一電極870為有機電致發(fā)光二極管的陽極并且可以由例如氧化銦錫(ITO)的透明導(dǎo)電材料或者例如鉻(Cr)和鋁(Al)的金屬材料形成。
如上所述，當(dāng)采用a-Si TFT時，其尺寸會很大。因此，通常采用頂部發(fā)光型結(jié)構(gòu)而不是底部發(fā)光型結(jié)構(gòu)。在選擇用作公共電極的第一電極870的材料時，如果采用例如ITO的透明導(dǎo)電材料，優(yōu)選地，在其下部還進一步形成用作反射板的金屬層(未示出)。如果采用例如鋁(Al)或者鉻(Cr)的金屬作為第一電極870，可以不形成反射板。
參照圖10C，在鈍化層860和陽極870的預(yù)定區(qū)域形成接觸孔884以暴露出驅(qū)動TFT TD的漏極850。其將漏極850與后面要形成的第二電極相連接。而且，接觸孔884只形成在漏極850上方的預(yù)定區(qū)域。因此，第一電極870完全形成在基板上的所有像素區(qū)。即，在除了形成有接觸孔884的區(qū)域外的整個表面上形成第一電極870，使得其逐像素連接。在該實施方式中，接觸孔884不需要形成在子像素的端部。這樣，可以確保接觸孔的設(shè)計余量和自由度。
參照圖10D，在陽極870的上部預(yù)定部分形成緩沖層880和電極隔離體882。由于電極隔離體882不用來分隔子像素區(qū)，所以電極隔離體882不在與限定子像素的柵線812和812’重疊的區(qū)域形成。取而代之，電極隔離體882偏離柵線812和812’預(yù)定位置。這樣，電極隔離體882將發(fā)光區(qū)910和包括接觸孔的區(qū)域分隔開。而且，緩沖層980限定形成有機電致發(fā)光層890的區(qū)域。在該實施方式中，形成有有機電致發(fā)光層890的發(fā)光區(qū)910局限于具有驅(qū)動TFT的子像素內(nèi)。
參照圖10E，在由緩沖層880限定的區(qū)域內(nèi)形成有機電致發(fā)光層890。盡管可以設(shè)計有機電致發(fā)光層890為多層或者單層結(jié)構(gòu)，但多層結(jié)構(gòu)更常用些。有機電致發(fā)光層890包括依次形成在第一電極870上的空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)和電子傳輸層(ETL)。由于有機電致發(fā)光層890形成在由緩沖層880限定的區(qū)域內(nèi)，其不在形成有接觸孔884的區(qū)域內(nèi)形成。
參照圖10F，在形成有機電致發(fā)光層890后，形成用作像素電極的有機電致二極管的第二電極900，使得第二電極900和漏極850通過接觸孔884連接在一起。通過電極隔離體882將第二電極900分隔開。由于可以采用頂部發(fā)光型AMOLED，用于第二電極900的金屬可以是透明金屬。而且，可以采用具有100或者更小厚度的金屬。
在該AMOLED中，有機電致發(fā)光二極管的第二電極連接到設(shè)置在像素處的驅(qū)動TFT的漏極，從而有機電致發(fā)光二極管可以保持傳統(tǒng)的EL結(jié)構(gòu)。因此，可以容易并且穩(wěn)定地驅(qū)動有機電致發(fā)光器件。
而且，由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)預(yù)定位置。因此，可以在不減小發(fā)光區(qū)的情況下，改善用于連接驅(qū)動TFT和有機電致發(fā)光二極管的第二電極的接觸孔的自由度和設(shè)計余量。
按照該AMOLED，用于各像素的驅(qū)動元件的TFT設(shè)計為a-Si TFT并且有機電致發(fā)光二極管的第二電極(陰極)連接到驅(qū)動TFT的漏極，從而為有機電致發(fā)光器件提供穩(wěn)定的驅(qū)動。
而且，由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)預(yù)定位置，從而改善了用于連接驅(qū)動TFT和有機電致發(fā)光二極管的第二電極的接觸孔的自由度和設(shè)計余量。
很顯然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以對本發(fā)明做出各種各樣的修改和變型。因此，本發(fā)明意欲覆蓋由所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種有機電致發(fā)光器件，包括在基板上由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)中形成的薄膜晶體管；在形成有所述薄膜晶體管的基板上依次形成的鈍化層和第一電極；在所述鈍化層和第一電極的預(yù)定部分形成的接觸孔，以暴露出所述薄膜晶體管的漏極；偏離所述柵線預(yù)定位置的電極隔離體和緩沖層，使得對應(yīng)于所述子像素區(qū)的發(fā)光區(qū)和包括所述薄膜晶體管的接觸孔的區(qū)域分隔開；在由所述緩沖層限定的區(qū)域內(nèi)形成的有機電致發(fā)光層；以及在所述有機電致發(fā)光層上形成的第二電極，其通過所述接觸孔連接到所述薄膜晶體管的漏極。
2.按照權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述薄膜晶體管包括在所述基板上依次形成的柵極、柵絕緣層、有源層、源極以及漏極。
3.按照權(quán)利要求2所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述有源層由非晶硅形成并且所述薄膜晶體管為n-型薄膜晶體管。
4.按照權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光區(qū)包括第二電極；在該第二電極下面形成的有機電致發(fā)光層；以及第一電極。
5.按照權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光區(qū)與相鄰的子像素區(qū)重疊。
6.按照權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述子像素區(qū)偏離相應(yīng)的發(fā)光區(qū)預(yù)定位置。
7.按照權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一電極形成在除形成有所述接觸孔的區(qū)域外的所有子像素區(qū)。
8.按照權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第二電極通過所述電極隔離體分隔開。
9.一種有機電致發(fā)光器件，包括包含限定子像素區(qū)的柵線和數(shù)據(jù)線的基板；在所述子像素區(qū)形成的薄膜晶體管；在所述子像素區(qū)的基板上形成的鈍化層；在所述子像素區(qū)的鈍化層上形成的第一電極；在所述第一電極上形成的緩沖層，相鄰的緩沖層在所述子像素區(qū)中限定發(fā)光區(qū)；在所述發(fā)光區(qū)中的第一電極上形成的有機電致發(fā)光層；在接觸區(qū)中的接觸孔，其貫穿所述緩沖層和鈍化層暴露出所述薄膜晶體管的漏極；以及在所述有機電致發(fā)光層和緩沖層上形成的第二電極，所述第二電極通過所述接觸孔連接到所述薄膜晶體管的漏極。
10.按照權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，還進一步包括設(shè)置在所述柵線上方的緩沖層上的電極隔離體，所述電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。
11.按照權(quán)利要求10所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電極隔離體設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線上方并且環(huán)繞所述子像素區(qū)。
12.按照權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，還進一步包括設(shè)置在所述薄膜晶體管上方的緩沖層上的電極隔離體，所述電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。
13.按照權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，在所述子像素區(qū)中形成多個發(fā)光區(qū)。
14.按照權(quán)利要求13所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述多個發(fā)光區(qū)的尺寸相同。
15.按照權(quán)利要求14所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述接觸區(qū)形成在所述子像素區(qū)的中央并且將所述發(fā)光區(qū)分隔開。
16.按照權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，在所述子像素區(qū)中形成單個發(fā)光區(qū)。
17.按照權(quán)利要求16所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述接觸區(qū)形成在所述子像素區(qū)的拐角處。
18.按照權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光區(qū)與相鄰的子像素區(qū)重疊。
19.按照權(quán)利要求18所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，還進一步包括設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線上方的緩沖層上的電極隔離體，該電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。
20.按照權(quán)利要求19所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電極隔離體平行于所述柵線延伸并且交叉但并不沿著所述柵線延伸。
21.按照權(quán)利要求20所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，在由所述電極隔離體限定的區(qū)域中形成單個發(fā)光區(qū)。
22.按照權(quán)利要求21所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述接觸區(qū)形成在由所述電極隔離體限定的區(qū)域的拐角處。
23.一種有機電致發(fā)光器件的制造方法，包括在基板上由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)中形成薄膜晶體管；在所述基板上依次形成鈍化層和第一電極；在所述鈍化層和第一電極中形成接觸孔，以在接觸區(qū)中暴露出所述薄膜晶體管的漏極；在所述第一電極上形成緩沖層，使得所述第一電極的端部由所述緩沖層覆蓋；在由所述緩沖區(qū)限定的發(fā)光區(qū)中形成有機電致發(fā)光層；以及在所述有機電致發(fā)光層上形成第二電極，該第二電極通過所述接觸孔連接到所述薄膜晶體管的漏極。
24.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還進一步包括在所述柵線上方形成緩沖層；以及采用在所述柵線上方的緩沖層上形成的電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。
25.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還進一步包括使用在所述薄膜晶體管上方的緩沖層上形成的電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。
26.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還進一步包括在所述子像素區(qū)中形成多個發(fā)光區(qū)。
27.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還進一步包括在所述子像素區(qū)中只形成單個發(fā)光區(qū)。
28.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，還進一步包括將所述第一和第二電極以及有機電致發(fā)光層對準(zhǔn)，使得所述發(fā)光區(qū)與相鄰的子象素區(qū)重疊。
29.按照權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，還進一步包括采用在所述薄膜晶體管和數(shù)據(jù)線上方的緩沖層上形成的電極隔離體將相鄰的第二電極分隔開。
30.按照權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，還進一步包括在由所述電極隔離體限定的區(qū)域中形成單個發(fā)光區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機電致發(fā)光器件。在基板上由柵線和數(shù)據(jù)線限定的子像素區(qū)中形成薄膜晶體管(TFT)，在形成有TFT的基板上依次形成鈍化層和第一電極，在鈍化層和第一電極的預(yù)定部分形成接觸孔以暴露所述TFT的漏極，電極隔離體和緩沖層偏離所述柵線預(yù)定位置，使得對應(yīng)于子像素的發(fā)光區(qū)和包括TFT的接觸孔的區(qū)域分隔開，在由緩沖區(qū)限定的區(qū)域中形成有機電致發(fā)光層，在有機電致發(fā)光層上形成第二電極并且通過接觸孔連接到TFT的漏極。
文檔編號H05B33/14GK1694592SQ20051006826
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者裵晟埈, 李在允 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社