有机发光二极管显示装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年10月21日提交的韩国专利申请第10-2014-0142871号的 优先权的权益，其通过引用将其合并到本文中，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
[0003] 本公开涉及有机发光二极管显示装置，并且更具体地，涉及具有微腔效应的有机 发光二极管显示装置。
【背景技术】
[0004] 在各种平板显示器（FPD)中，有机发光二极管（0LED)显示装置具有优异的性质例 如高亮度和低驱动电压。0LED显示装置使用发射电致发光层来实现高对比度和薄外形，并 且由于几微秒（μ sec)的短响应时间而在显示移动图像方面出色。另外，0LED显示装置没 有视角方面的限制并且甚至在低温下仍是稳定的。因为0LED显示装置通常通过约5V至约 15V的直流（DC)低电压来驱动，所以驱动电路易于制造和设计。因此，0LED显示装置已经 用于各种信息技术（IT)装置例如电视机、监视器和手提电话。
[0005] 通常，0LED显示装置包括阵列元件和发光二极管。阵列元件包括连接至栅极线和 数据线的开关薄膜晶体管（TFT)以及连接至发光二极管的驱动TFT。发光二极管包括连接 至驱动TFT的第一电极、发光层以及第二电极。
[0006] 通过第一电极或第二电极来发射在发光层中产生的光以显示图像。近来，考虑到 开口率，通过第二电极来发射光的顶部发光型0LED显示装置已经被广泛使用。在顶部发光 型0LED显示装置中，第一电极与第二电极之间的距离在红色像素区、绿色像素区和蓝色像 素区中彼此不同以提高红色、绿色和蓝色的色纯度并且由于微腔效应而提高发光效率。
[0007] 发光层可以通过使用荫罩（shadow mask)的真空热蒸镀方法形成。然而，随着显 示装置尺寸的提高，荫罩中会出现下垂（sagging)并且蒸镀中的劣化增加。因此，将真空热 蒸镀方法应用至大尺寸基板变得更加困难。另外，因为在真空热蒸镀方法中出现阴影效应， 所以难以使用当前技术来制造具有超过250PPI (像素每英寸）的高分辨率的0LED显示装 置。
[0008] 此外，因为使用荫罩的热蒸镀方法在真空状态下进行，所以需要真空室来获得真 空状态。另外，因为需要附加的过程和附加的时间来使真空室的内部从大气压状态变成真 空状态，所以每小时的生产率降低并且制造成本增加。
[0009] 因此，已经提出代替使用荫罩的真空热蒸镀形成发光层的喷墨方法。在喷墨方法 中，在喷墨设备将液相的发光材料喷射至堤坝层内部之后，使发光材料固化。因为通过喷墨 设备使发光层选择性地形成在预定区域中，所以防止了材料的浪费。此外，喷墨设备在维护 和使用方面具有优势。
[0010] 然而，因为通过单个液滴喷射的发光材料的量由于喷墨设备的限制而确定，所以 具有用于微腔效应的厚度的发光层不能由喷墨设备中的单个液滴形成。因此，发光层由超 过三次重复的多个液滴形成。在以液滴的方式喷射发光材料之后，在针对下一个液滴可重 复该过程之前，对已经喷射的发光材料进行超过数十分钟的长时间段的干燥步骤。随着发 光材料的液滴的数目的增加，每小时的生产率降低。
【发明内容】
[0011] 因此，本发明涉及一种基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而造成的一个或 更多个问题的有机发光二极管显示装置。
[0012] 本发明的一个目的是提供一种如下的0LED显示装置：通过喷墨方法形成的发光 层具有具有微腔效应的厚度，并且减少了发光材料的液滴的数目。
[0013] 在下面的描述中将阐述本发明的另外的优点、目的和特征，并且根据描述，这些优 点、目的和特征将部分地变得显而易见，或者可以通过本发明的实施来获知这些优点、目的 和特征。本发明的目的和其他优点可以通过在书面描述及其权利要求以及附图中具体指出 的结构来实现和获得。
[0014] 为了实现这些目的和其他优点并且根据本发明的目的，如本文中实施的以及广泛 描述的，有机电致发光装置包括：其上限定有多个像素区的基板；以及在每个像素区中形 成在基板上的至少第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件，第一发光元件、第二发 光元件和第三发光元件中的每一个包括下部第一电极、上部第一电极、有机发光层和第二 电极，其中在第一发光元件中，上部第一电极的厚度与有机发光层的厚度之比为1 : 3至 1 : 4,其中在第二发光元件中，上部第一电极的厚度与有机发光层的厚度之比为1 : 2.5 至1 : 3,并且其中在第三发光元件中，上部第一电极的厚度与有机发光层的厚度之比为 1 : 1. 5 至 1 : 2。
[0015] 应该理解的是，上述的一般描述以及下文的详细描述是示例性的和说明性的，并 且旨在提供对所要求保护的发明的进一步说明。
【附图说明】
[0016] 本申请包括附图以提供对本发明的进一步理解并且附图被合并在本说明书中并 构成本说明书的一部分，附图示出根据本发明的实施方案，并且与描述一起用于解释根据 本发明的实施方案的原理。在附图中：
[0017] 图1是示出根据本公开第一实施方案的有机发光二极管显示装置的像素区的视 图；
[0018] 图2是示出根据本公开第一实施方案的有机发光二极管显示装置的像素区的截 面图；
[0019] 图3是示出根据本公开第一实施方案的有机发光二极管显示装置的三个像素区 中的发光二极管的截面图；
[0020] 图4是示出根据比较实施方案的有机发光二极管显示装置的三个像素区中的发 光二极管的截面图；
[0021] 图5是示出根据本公开第二实施方案的有机发光二极管显示装置的三个像素区 中的发光二极管的截面图；以及
[0022] 图6是示出根据本公开第三实施方案的有机发光二极管显示装置的三个像素区 中的发光二极管的截面图。
【具体实施方式】
[0023] 现在将详细地参考示例性实施方案，在附图中示出其实例。贯穿附图可以使用相 同的附图标记来指代相同或相似的部分，在下文描述中，当合并到本文中的已知的功能和 配置的详细描述可能使本实施方案的主题模糊时，将省略对这些已知功能和配置的详细描 述。
[0024] 在下文中，将参考图1至图6来详细地描述示例性实施方案。
[0025] 图1是示出根据本公开第一实施方案的有机发光二极管显示装置的像素区的视 图。
[0026] 在图1中，栅极线GL与数据线DL和电源线PL交叉以限定像素区P。在像素区中 形成有开关薄膜晶体管（TFT)STr、驱动TFT DTr、存储电容器StgC和发光二极管E。开关 TFT STr连接至栅极线GL和数据线DL，并且驱动TFT DTr连接至开关TFT STr。发光二极 管E的第一电极连接至驱动TFT DTr的漏电极，并且发光二极管E的第二电极接地。通过 驱动TFT DTr将电源线PL的电源电压施加至发光二极管E。存储电容器StgC连接在驱动 TFT DTr的栅电极与源电极之间。
[0027] 当向栅极线GL提供栅极信号时，开关TFT STr接通并且向驱动TFT DTr的栅电极 施加数据线DL的数据信号。因此，驱动TFT DTr接通并且发光二极管E发射光。
[0028] 当驱动TFT DTr接通时，确定发光二极管E的通过电源线PL的电流的水平，使得发 光二极管E可以显示灰度。在开关TFT STr关断的同时，存储电容器StgC使驱动TFT DTr 的栅电极的电压保持恒定。因此，即使在开关TFT Str关断的情况下，发光二极管E的电流 的水平仍可以保持恒定直至下一个帧为止。
[0029] 图2是示出根据本公开第一实施方案的有机发光二极管显示装置的像素区的截 面图，图3是示出根据本公开第一实施方案的有机发光二极管显示装置的三个像素区（例 如子像素）中的发光二极管的截面图，以及图4是示出根据比较实施方案的有机发光二极 管显示装置的三个像素区中的发光二极管的截面图。
[0030] 在图2和图3中，有机发光二极管（0LED)显示装置101包括第一基板110以及用 于密封的第二基板170。在第一基板110的内表面上形成有图1的开关薄膜晶体管（TFT) STr、驱动TFT DTr和发光二极管E。通过在第一基板110的顶表面上形成无机绝缘层或有 机绝缘层可以在另一实施方案中省略第二基板170。除了发光二极管E的有机层的厚度之 外，用于绿色的第二像素区P2和用于蓝色的第三像素区P3的结构与用于红色的第一像素 区P1的结构相同。当然，应当认识到，0LED结构可以使用其他颜色组合。
[0031 ] 在第一基板110上形成有半导体层113，半导体层113包括在其中心部分处的第一 区域113a以及在第一区域113a的两侧处的第二区域113b。第一区域113a可以由本征多 晶硅形成以用作沟道，并且第二区域113b可以由掺杂的多晶硅形成以用作源极和漏极。虽 然未示出，但是在第一基板110与半导体层113之间可以形成无机绝缘材料（例如硅氧化 物（Si0 2)和硅氮化物（SiNx))的缓冲层。缓冲层可以防止由于在半导体层113结晶过程期 间从第一基板110喷出的碱性离子造成半导体层113的劣化。
[0032] 在半导体层113上形成有栅极绝缘层116,并且在半导体层113的第一区域113a 的上方的栅极绝缘层116上形成有栅电极120。另外，在栅极绝缘层116上形成有连接至栅 电极120的图1的栅极线GL。
[0033] 在栅电极120和栅极线GL上形成有无机绝缘材料（例如硅氧化物（Si02)和硅氮 化物（SiN x))的层间绝缘层123。层间绝缘层123和栅极绝缘层116具有使半导体层113 的第二区域113b露出的半导体接触孔125。
[0034] 在层间绝缘层123上形成有与栅极线GL交叉的图1的数据线DL和图1的电源线 PL。另外，在层间绝缘层123上形成有彼此间隔开的源电极133和漏电极136。源电极133 和漏电极136通过半导体接触孔125连接至半导体层113的第二区域113b