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：
本申請涉及一種顯示器件及其制造方法，具體涉及一種有機電致發(fā)光顯示(OELD)器件和OELD器件的制造方法。
背景技術：
直到最近，許多顯示器件都采用陰極射線管(CRT)顯示圖像。但是，各類平板顯示器如液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示板(PDP)器件、場發(fā)射顯示(FED)器件、以及電致發(fā)光顯示(ELD)器件等目前正發(fā)展為CRT的替代品。在這些各類平板顯示器中，PDP具有顯示尺寸大的優(yōu)勢，但它也有亮度低和功耗高的缺點。與之類似，LCD器件具有外形薄和功耗低的優(yōu)勢，但也具有顯示尺寸小的劣勢。但是，OLED器件是具有響應時間快、亮度高和視角寬優(yōu)勢的發(fā)光顯示器。
圖1是按照現有技術的OELD器件的橫截面視圖。圖1中，OELD10包括彼此相對且通過密封劑26粘結在一起的第一基板12和第二基板28。第一基板12包括晶體管T、位于象素區(qū)域P內的第一電極16、有機發(fā)光層18和第二電極20。每個有機發(fā)光層18都有紅(R)、綠(G)或藍(B)發(fā)光材料層。第一和第二電極16和20與有機發(fā)光層18一起構成有機發(fā)光二極管。第二基板28具有填充了干燥劑22的凹部，用于阻卻外部濕氣進入。干燥劑22用膠帶25粘接在第二基板28上。
圖1中，當第一電極16由透明材料制成時，有機發(fā)光層18發(fā)出的光朝第一12基板發(fā)射。于是，將OELD定義為底部發(fā)光型OELD。
圖2是按照現有技術的OELD器件的等效電路圖。圖2中，數據線49和柵線36彼此交叉，限定出象素區(qū)域。另外，OELD 30器件包括電源線62、開關晶體管Ts、驅動晶體管TD、存儲電容器Cst、以及有機發(fā)光二極管E。開關二極管Ts根據由柵線36提供的柵信號而導通或斷開。當開關晶體管Ts導通時，通過數據線49將數據信號提供給驅動晶體管TD。與之類似，驅動晶體管TD根據所提供的數據信號而導通或斷開。當驅動晶體管TD導通時，通過電源線62將電信號提供給發(fā)光二極管E，于是有機發(fā)光二極管E發(fā)光。
圖2中，由于開關晶體管Ts、驅動晶體管TD以及有機發(fā)光二極管E都設置在第一(下)基板12上(圖1)，因此OELD器件的生產效率降低。例如，如果制造完成后發(fā)現開關晶體管Ts、驅動晶體管TD以及有機發(fā)光二極管E中之一不可接受，那么就認為第一(下)基板12(圖1)也是不可接受的，由此就降低了OELD器件的生產效率。此外，在有機發(fā)光二極管E的第一電極由透明材料制成時，OELD器件用作底部發(fā)光型OELD。于是，由于開關晶體管Ts、驅動晶體管TD和金屬線阻擋了底部發(fā)射的光，OELD的孔徑比降低，也就難以實現高分辨率。

發(fā)明內容
于是，本發(fā)明涉及一種OELD器件以及OELD器件的制造方法，其基本上避免了由于現有技術的限制和缺點所導致的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有提高孔徑比和高分辨率的OELD器件。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有提高生產效率、提高孔徑比和高分辨率的OELD器件制造方法。
在以下描述中將部分地說明本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，對于本領域普通技術人員來說，一些能夠從說明書中看出，或者可通過實踐本發(fā)明來學到。通過說明書及其權利要求以及附圖中具體指出的結構將實現和得到本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
按照此處的具體和廣泛描述，為了實現這些目的和其它優(yōu)點，并按照本發(fā)明的目的，一種電致發(fā)光顯示器件包括彼此相對的第一和第二基板，在第一基板上相互交叉從而限定出多個象素區(qū)域的數據線和柵線，與柵線和數據線相連的開關晶體管，與開關晶體管相連的驅動晶體管，第一基板上的虛擬圖案(dummy pattern)，位于虛擬圖案上并與驅動晶體管相連的連接電極，與驅動晶體管相連的電源線，以及位于第二基板上并與連接電極相連的發(fā)光二極管。
在另一方面中，一種電致發(fā)光顯示器的制造方法包括在第一基板上形成虛擬圖案；在虛擬圖案上形成柵線、第一和第二柵極、以及第一連接電極；在第一基板的第一和第二柵極上分別形成第一和第二絕緣圖案；在第一和第二絕緣圖案上分別形成第一和第二半導體圖案；在第一半導體圖案上形成與柵線交叉從而限定出象素區(qū)域的數據線、電源線、第一源極、以及第一漏極，在第二半導體圖案上形成第二源極和第二漏極并使第一漏極與第二柵極接觸、第二漏極與連接電極接觸；形成鈍化層，其具有可露出第一連接電極的開口；在第二基板上形成發(fā)光二極管；以及將第一和第二基板粘結在一起。
要理解的是，本發(fā)明的前述概括說明和以下詳細說明都是示例性和列舉性的，試圖認為它們提供了對所要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。


所包括的用來便于理解本發(fā)明并且作為本申請一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，其連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是按照現有技術的OELD器件的截面圖；圖2是按照現有技術的OELD器件的等效電路圖；圖3是按照本發(fā)明的示例性OELD器件的截面圖；圖4是按照本發(fā)明的OELD器件的示例性陣列基板的平面圖；圖5A到5D是沿圖4中線V-V的截面圖，表示按照本發(fā)明的OELD器件的陣列基板的示例性制造方法；圖6A到6D是沿圖4中線VI-VI的截面圖，表示按照本發(fā)明的OELD器件的陣列基板的示例性制造方法；圖7是按照本發(fā)明的OELD器件的示例性發(fā)光基板的截面圖；圖8A到8D是按照本發(fā)明的OELD器件陣列基板的示例性制造方法的截面圖；以及圖9A到9D是按照本發(fā)明的OELD器件陣列基板的示例性制造方法的截面圖。
具體實施例方式
現在具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，它們的例子示于附圖中。
圖3是按照本發(fā)明的示例性OELD器件的截面圖。圖3中，OELD器件99包括彼此相對且通過密封劑300粘結在一起的陣列基板AS(即下基板)和發(fā)光基板ES(即上基板)。OELD器件99包括顯示區(qū)域和位于顯示區(qū)域的外緣部分的非顯示區(qū)域。顯示區(qū)域是用于顯示圖像的區(qū)域，非顯示區(qū)域是不顯示圖像的區(qū)域。相應地，在顯示區(qū)域中設置有多個象素區(qū)域P。
圖3中，陣列基板AS包括位于第一基板100的內表面上的具有開關晶體管Ts和驅動晶體管TD的晶體管T、以及具有導電圖案如柵線和數據線的陣列層AL。于是，晶體管T設置在每一象素區(qū)域P內。發(fā)光基板ES包括按順序設置在第二基板200的內表面上的第一電極202、有機發(fā)光層208和第二電極210。有機發(fā)光層208包括發(fā)光材料層(EML)208a、設置在第一電極202和發(fā)光材料層208a之間的空穴注入層(HIL)208b和設置在第二電極210和發(fā)光層208a之間的電子注入層(EIL)208c。另外，發(fā)光材料層208a設置在每一象素區(qū)域P內。
發(fā)光材料層208a根據相對應的象素區(qū)域P可以包括紅(R)、綠(G)或藍(B)發(fā)光材料層208a中的一個。盡管未示出，但在空穴注入層208b和發(fā)光材料層208a之間設置有空穴傳輸層(HTL)，在電子注入層208c和發(fā)光材料層208a之間設置有電子傳輸層(ETL)。
第一和第二電極202和210分別用作陽極和陰極，從而第一電極202的功函比第二電極210的功函大。第一電極202由透明導電材料如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)制成，第二電極210由不透明導電材料如鈣(Ca)、鋁(Al)和鎂(Mg)中之一構成。因此，第一電極202設置在整個顯示區(qū)域內，而第二電極210設置在每一象素區(qū)域P中。另外，在晶體管T和第二電極210之間設置有用于電連接晶體管T和第二電極210的連接電極110。
圖4是按照本發(fā)明的OELD器件的示例性陣列基板的平面圖。圖4中，在基板100上形成有彼此交叉從而限定出象素區(qū)域的柵線104和數據線130。另外，在柵線104與數據線130的交叉處設置有與柵線104和數據線130電連接的開關晶體管Ts。此外，驅動晶體管TD與開關晶體管Ts相連，以及電源線與數據線130平行設置，以便與驅動晶體管TD相連。
圖4中，開關晶體管Ts包括與柵線104相連的第一柵極106、與數據線130相連的第一源極122、與第一源極122隔開的第一漏極124、以及第一半導體圖案114。與之類似，驅動晶體管TD包括與第一漏極124相連的第二柵極108、與電源線132相連的第二源極126、與第二源極126隔開的第二漏極128、以及第二半導體圖案116。另外，連接電極110與第二漏極128相連，在連接電極110下方設置有虛擬圖案102。于是，由于虛擬圖案102具有突起形狀，覆蓋虛擬圖案102的連接電極110也有突起形狀。
圖5A到5D是沿著圖4的V-V剖開的橫截面視圖，它表示按照本發(fā)明的OELD器件的陣列基板的示例性制造方法，圖6A到6D是沿圖4的VI-VI剖開的截面圖，它表示按照本發(fā)明的OELD器件的陣列基板的示例性制造方法。圖5A和6A中，在具有象素區(qū)域P、開關區(qū)域S和驅動區(qū)域D的基板100上沉積有機材料。然后，利用第一掩模工序對有機材料進行構圖，從而在象素區(qū)域P內形成虛擬圖案102。例如，有機材料可由丙烯酸材料構成。
接著，在具有虛擬圖案102的基板100上沉積第一金屬。然后，利用第二掩模工序為第一金屬進行構圖，從而形成柵線104(圖4)、第一和第二柵極106和108、以及連接電極110。于是，第一和第二柵極106和108分別形成在開關區(qū)域S和驅動區(qū)域D內，連接電極110覆蓋虛擬圖案102。例如，第一金屬由鋁(Al)、包括鋁釹(AlNd)在內的鋁合金(Al)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)和鈦(Ti)中之一構成。
在圖5B和6B中，在具有柵極106和108的基板100的整個表面按順序沉積絕緣材料、未摻雜非晶硅以及摻雜非晶硅。然后，利用第三掩模工序為絕緣材料、未摻雜非晶硅和摻雜非晶硅進行構圖，從而形成第一和第二半導體圖案114和116。于是，第一半導體圖案114設置在開關區(qū)域S內，第二半導體圖案116設置在驅動區(qū)域D內。另外，第一半導體圖案114包括由未摻雜(或本征)非晶硅構成的第一有源層114a和由摻雜非晶硅構成的第一歐姆接觸層114b。與之類似，第二半導體圖案116包括由未摻雜(或本征)非晶硅構成的第二有源層116a和由摻雜非晶硅構成的第二歐姆接觸層116b。
在第三掩模工序中，與半導體圖案114和116一起，同時對絕緣材料進行構圖，從而形成第一和第二柵絕緣圖案112和113，它們分別位于第一和第二半導體圖案114和116下方。因此，柵絕緣圖案112和113循著半導體圖案114和116的平面具有相似圖案形狀。柵絕緣圖案112和113由無機絕緣材料如氮化硅(SiNx)和二氧化硅(SiO2)等構成。另外，還要去除位于第二柵極108的一部分(即第二柵極108的一端)和連接電極110上的絕緣材料、未摻雜(或本征)非晶硅和摻雜非晶硅。從而，就暴露出部分第二柵極108和連接電極110。
圖5C和6C中，在具有半導體圖案114和116的基板100上沉積第二金屬。然后，利用第四掩模工序對第二金屬進行構圖，從而形成數據線130、第一和第二源極122和126、第一和第二漏極124和128、以及電源線132。于是，第一漏極124與第二柵極108的暴露部分接觸。另外，第二漏極128與一部分連接電極110、即連接電極110的一側重疊并接觸，第二源極126從電源線132中伸出。
例如，第二金屬由鋁(Al)、包括鋁釹(AlNd)在內的鋁合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鉬鎢(MoW)、鉭(Ta)、鉻(Cr)和鈦(Ti)中之一構成。在第四掩模工序中，第一源極122和第一漏極124、第二源極126和第二漏極128分別用作第一和第二蝕刻掩模。因此，去掉與第一源極122和第一漏極124之間的第一區(qū)域相對應的那部分第一歐姆接觸層114b，并去掉與第二源極126和第二漏極128之間的第二區(qū)域相對應的那部分第二歐姆接觸層116b。
圖5D和6D中，在具有數據線130的基板100上設置鈍化層134。然后，利用第五掩模工序對鈍化層134進行構圖，從而形成暴露出連接電極110的開口135。鈍化層134由無機絕緣材料如氮化硅(SiNx)和二氧化硅(SiO2)等構成，或者由有機絕緣材料如苯并環(huán)丁烯(BCB)和丙烯酸材料等構成。
圖7是按照本發(fā)明的OELD器件的示例性發(fā)光基板的截面圖。圖7中，沿基板200的整個表面設置透明導電材料構成的第一電極202。接著，在第一電極202上形成有機發(fā)光層208。例如，有機發(fā)光層208按順序包括空穴注入層208b、發(fā)光材料層208a以及電子注入層208c。設置發(fā)光材料層208a包括在每一對應象素區(qū)域P內形成紅(R)、綠(G)和藍(B)發(fā)光材料層208a。紅(R)、綠(G)和藍(B)發(fā)光材料層208a可利用紅、綠和藍有機發(fā)光材料的構圖工序形成。接著，在有機發(fā)光層208上形成由不透明導電材料構成的第二電極210，其中第二電極210設置在每一象素區(qū)域P內。
圖8A到8D是按照本發(fā)明的OELD器件陣列基板的示例性制造方法的截面圖，圖9A到9D是按照本發(fā)明的OELD器件陣列基板的示例性制造方法的截面圖。在圖8A到8D和9A到9D中，除了連接電極的疊置結構外，OELD器件與圖5A到5D和6A到6D的示例性OELD器件類似。于是，為了簡明起見，省略了與圖5A到5D和6A到6D中元件類似的元件的詳細說明。
在圖8A和9A中，利用第一掩模工序在基板300上形成虛擬圖案302。然后，利用第二掩模工序形成柵線104(圖4)、第一和第二柵極306和308、以及第一連接電極310。例如，圖9A到9D的第一連接電極310對應于連接電極110(圖5A到5D)。
在圖8B和9B中，利用第三掩模工序形成第一和第二半導體圖案314和316、第一和第二柵絕緣圖案312和313，其中第一半導體圖案314包括第一有源層314a和第一歐姆接觸層114b。與之類似，第二半導體圖案316包括第二有源層116a和第二歐姆接觸層116b。
在圖8C和9C中，利用第四掩模工序形成數據線330、第一和第二源極322和326、第一和第二漏極324和328、電源線332、以及第二連接電極334。第二連接電極334從第二漏極328中延伸出，并覆蓋和接觸第一連接電極310。
在圖8D和9D中，利用第五掩模工序形成具有開口335的鈍化層334。開口335暴露出連接電極310和334。
按照本發(fā)明，晶體管和有機發(fā)光二極管分別設置在不同基板上。由此提高了OELD器件的生產效率。另外，按照本發(fā)明，由于第一電極由透明材料構成，從有機發(fā)光層發(fā)出的光透過發(fā)光基板即上基板，于是OELD器件可用作頂部發(fā)光型OELD器件。由此，提高了孔徑比，獲得了高分辨率。
按照本發(fā)明，可以利用第五掩模工序制造具有虛擬圖案和連接電極的陣列基板。因此，不再需要額外的制造序，縮短了制造時間，降低了成本。
對于本領域普通技術人員來說顯而易見的是，可在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對OELD器件以及OELD器件的制造方法做出各種變形或改進。因此，本發(fā)明的意圖是，只要本發(fā)明的變形和改進落在所附權利要求及其等效范圍之內，本發(fā)明就涵蓋了這些改進和變形。
權利要求
1.一種電致發(fā)光顯示器件，包括彼此相對的第一和第二基板；在所述第一基板上彼此交叉從而限定出多個象素區(qū)域的數據線和柵線；與所述柵線和數據線相連的開關晶體管；與所述開關晶體管相連的驅動晶體管；位于所述第一基板上的虛擬圖案；在所述虛擬圖案上并與所述驅動晶體管相連的連接電極；與所述驅動晶體管相連的電源線；以及位于所述第二基板上并與所述連接電極相連的發(fā)光二極管。
2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述開關晶體管包括第一柵極、第一源極和第一漏極，所述驅動晶體管包括第二柵極、第二源極和第二漏極。
3.根據權利要求2所述的器件，其特征在于，所述第二漏極與所述連接電極重疊并接觸。
4.根據權利要求3所述的器件，其特征在于，所述第二漏極覆蓋所述連接電極。
5.根據權利要求2所述的器件，其特征在于，所述連接電極包括第一連接電極和從該漏極中伸出的第二連接電極。
6.根據權利要求2所述的器件，其特征在于，所述第一漏極與所述第二柵極的一部分接觸。
7.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件還包括具有能露出所述連接電極的開口的鈍化層。
8.根據權利要求2所述的器件，其特征在于，所述器件還包括分別與所述第一和第二柵極相對應的第一和第二半導體圖案、位于所述第一柵極與第一半導體圖案之間的第一柵絕緣圖案、以及位于所述第二柵極和第二半導體圖案之間的第二柵絕緣圖案。
9.根據權利要求8所述的器件，其特征在于，所述第一和第二柵絕緣圖案分別循著與所述第一和第二半導體圖案相同的平面基本上具有相同的形狀。
10.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述虛擬圖案包括丙烯酸材料。
11.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述發(fā)光二極管包括按順序設置在所述第二基板上的第一電極、有機發(fā)光層和第二電極。
12.根據權利要求11所述的器件，其特征在于，所述第一電極包括氧化銦錫(ITO)和氧化鋅銦(IZO)之一。
13.根據權利要求11所述的器件，其特征在于，所述第二電極由包括鈣(Ca)、鋁(Al)和鎂(Mg)其中之一的不透明導電材料構成。
14.根據權利要求11所述的器件，其特征在于，所述第一電極的功函比所述第二電極的功函大。
15.根據權利要求11所述的器件，其特征在于，所述有機發(fā)光層包括發(fā)光材料層、位于所述第一電極和發(fā)光材料層之間的空穴注入層、以及位于所述第二電極和發(fā)光材料層之間的電子注入層。
16.根據權利要求11所述的器件，其特征在于，所述第二電極設置在每一象素區(qū)域中。
17.根據權利要求15所述的器件，其特征在于，所述發(fā)光材料層設置在每一象素區(qū)域中。
18.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，它還包括沿著所述第一和第二基板的邊緣部分設置在所述第一和第二基板之間的密封劑。
19.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述連接電極覆蓋所述虛擬圖案。
20.一種電致發(fā)光顯示器的制造方法，包括在第一基板上形成虛擬圖案；在所述虛擬圖案上形成柵線、第一和第二柵極、以及第一連接電極；在所述第一基板的第一和第二柵極上分別形成第一和第二絕緣圖案；在所述第一和第二絕緣圖案上分別形成第一和第二半導體圖案；在所述第一半導體圖案上形成與所述柵線交叉從而限定出象素區(qū)域的數據線、電源線、第一源極和第一漏極，在所述第二半導體圖案上形成第二源極和第二漏極，所述第一漏極與所述第二柵極接觸，所述第二漏極與所述連接電極接觸；形成具有能暴露出所述第一連接電極的開口的鈍化層；在所述第二基板上形成發(fā)光二極管；以及將所述第一和第二基板粘結在一起。
21.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二漏極與第一連接電極重疊。
22.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二漏極覆蓋第一連接電極。
23.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述還包括形成從第二漏極中伸出并位于第一公共電極上的第二連接電極的步驟。
24.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，在同一工序中同時對所述第一和第二半導體圖案、第一和第二絕緣圖案進行構圖。
25.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，在所述第一和第二半導體圖案、第一和第二絕緣圖案的形成工序中暴露出一部分第二柵極，所述第二柵極的露出部分與所述第一漏極接觸。
26.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述虛擬圖案包括丙烯酸材料。
27.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述形成發(fā)光二極管的步驟，包括在所述第二基板上形成第一電極；在所述第一電極上形成有機發(fā)光層；以及在所述有機發(fā)光層上形成第二電極。
28.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一電極包括氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)之一。
29.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述第二電極由包括鈣(Ca)、鋁(Al)和鎂(Mg)其中之一的不透明導電材料構成。
30.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一電極的功函大于所述第二電極的功函。
31.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述形成有機發(fā)光層的步驟，包括在所述第一電極上形成空穴注入層；在所述空穴注入層上形成發(fā)光材料層；以及在所述發(fā)光材料層上形成電子注入層。
32.根據權利要求27所述的方法，其特征在于，所述第二電極設置在象素區(qū)域中。
33.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述發(fā)光材料層設置在象素區(qū)域中。
34.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述粘結第一和第二基板的步驟包括沿著所述第一和第二基板的外緣部分設置密封劑。
35.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一電極覆蓋虛擬圖案。
全文摘要
一種電致發(fā)光顯示器件，包括彼此相對的第一和第二基板，在第一基板上交叉從而限定出多個象素區(qū)域的數據線和柵線，與柵線和數據線相連的開關晶體管，與開關晶體管相連的驅動晶體管，位于第一基板上的虛擬圖案，位于虛擬圖案上并與驅動晶體管相連的連接電極，與驅動晶體管相連的電源線，以及位于第二基板上并與連接電極相連的發(fā)光二極管。
文檔編號H01L21/336GK1638567SQ200410100999
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權日2003年12月30日
發(fā)明者樸宰用 申請人:Lg. 菲利浦 Lcd 株式會社