专利名称：有源矩阵有机电致发光显示器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具有有机薄膜晶体管(OTFT)的有源矩阵型有机电致发光(OEL)显示器件，更尤其涉及一种具有阵列结构的有源矩阵型OEL显示器件，该显示器件包含具有大约100％开口率的p型OTFT。
背景技术：
相关申请的交叉参考该申请要求2004年6月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2004-0046944的优先权和利益，其内容在这里全部结合作为参考。
图1是常规有源矩阵型电致发光(EL)显示器件中子像素单元的平面图，图2是沿图1的线P1到P7的显示器件子像素单元的横截面图。
参照附图，在具有由硅形成的半导体层180的常规硅薄膜晶体管(TFT)110和150中，半导体层180包括被杂质重掺杂的源极区和漏极区。此外，其包括形成在上面两个区域之间的沟道区。此外，硅TFT110和150包括与半导体层180绝缘并对应于沟道区放置的栅极电极111和151、与源极区和漏极区接触的源电极112和152以及漏电极113和153。
这些常规硅TFT 110或150的问题是它们更加昂贵、易碎，且不能使用塑料基板，因为它们在例如300℃或更高的高温下制造。
例如液晶显示器(LCD)或电致发光显示器(ELD)这样的平板显示器件使用TFT作为控制和操纵像素的开关器件和驱动器件。为了将平板显示器件做大、薄和有柔韧性，研究人员正试图使用塑料基板代替常用的玻璃基板。然而，用塑料基板制造显示器件很困难，因为制造温度低于常规的硅TFT所必需的温度。
因为OTFT不具有上述制造问题，所以已经进行了积极的研究以开发具有有机半导体层的OTFT。
图3是具有常规TFT的OEL显示器件的示意性横截面图。
参照图3，OEL器件210和OTFT220形成在基板200上。OEL器件210包括顺序形成在基板200上的透明电极211、有机发光层212和金属电极213。OTFT 220包括形成在基板200上的栅极电极221、形成在栅极电极221上的电介质层222、形成在电介质层222上的有机半导体层223、以及设置在电介质层222上的有机半导体层223两侧上的源电极224和漏电极225。漏电极225与透明电极221和OEL器件210的有机发光层212相连。
然而，因为OEL器件210邻近OTFT 220设置，所以由于OTFT 220的尺寸，OEL器件210具有低的开口率。当开口率低时，必须提高显示器件每个单位像素的发光强度，因此减小了显示器件的寿命。
为了解决上述问题，韩国专利公开号2003-0017748公开了一种有源矩阵型OEL显示器件，其中在垂直方向上堆叠OTFT和OEL器件。图4是OEL显示器件的横截面图，该显示器件包括在上述专利公开中披露的OTFT。
参照图4，通过第一绝缘层320分隔开设置在基板300上的OEL器件310和OTFT 330。OEL器件310包括顺序形成在基板300上的透明电极311、有机发光层312和金属电极313。OTFT 330包括形成在第一绝缘层320上的栅极电极331、形成在栅电极331上的第二绝缘层332、形成在第二绝缘层332上的源电极334和漏电极335、以及与源电极334和漏电极335相连的有机半导体层333。此外，源电极334连接到金属电极313。
然而，上面的例子只不过是包括一个OTFT的OEL器件，并不是多个OEL器件和多个OTFT的阵列。此外，需要复杂的工艺来制造具有这种复杂的反向共面结构的OTFT 330。因此，很难形成能应用在实际情况中的有源矩阵型OEL显示器件。
发明内容
本发明提供了一种有源矩阵型有机电致发光(OEL)显示器件，其具有有机薄膜晶体管(TFT)和大约100％的开口率。
在接下来的描述中将列出本发明的附加特征，其从所述描述部分地显而易见，或可通过实践本发明而了解。
本发明公开了一种有源矩阵型OEL显示器件，其包括对电极(counter electrode)，在对电极上的至少包含发光层的中间层，形成在中间层上的像素电极。此外，该器件包括设置在像素电极上并与像素电极绝缘的第一电极，设置在像素电极上并与像素电极相连的第二电极，与第一电极和第一漏电极接触的p型有机半导体层，以及设置在p型有机半导体层上的并与第一电极、第一漏电极和p型有机半导体层绝缘的第一栅电极。
本发明还提供了一种制造具有有机薄膜晶体菅的有源矩阵型OEL显示器件的方法。该方法包括在基板的整个表面上或以预定图案形成对电极；在对电极上形成至少包含发光层的中间层；在中间层上形成预定图案的像素电极；和在基板的整个表面上形成覆盖像素电极的保护层。该工艺还包括在保护层上形成第一接触孔以暴露像素电极；在保护层上形成通过第一接触孔与像素电极相连的第二电极、彼此整体形成的第一电极和第一电容器电极、第四电极以及第三电极。该工艺还包括在基板的整个表面上形成覆盖电极的p型有机半导体层；在整个基板之上的p型有机半导体层上形成栅绝缘层；在p型有机半导体层和栅绝缘层中形成第二接触孔，以暴露第四电极；以及在栅绝缘层上形成第一栅电极、通过第二接触孔与第四电极相连的第二电容器电极、以及第二栅电极。
应当理解，前述概括性的描述和接下来详细的描述是示例性的和说明性的，意在提供对本发明的权利要求的进一步解释。
通过参照附图详细描述的示例性实施方案，本发明上面和其它的特征及优点将变得更加显而易见。
图1是常规的有源矩阵型电致发光(EL)显示器件中的子像素单元的平面图。
图2是沿图1的线P1到P7的显示器件子像素单元的横截面图。
图3是包含常规薄膜晶体管(TFT)的OEL显示器件的示意性横截面图。
图4是根据现有技术的包含OTFT的OEL显示器件的示意性横截面图。
图5是依照本发明第一个实施方案的包含p型OTFT的有源矩阵型EL显示器件的示意性电路图。
图6是图5中部分“A”的电路图。
图7是包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性平面图。
图8是沿图7的线Q5和Q6截取的包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的横截面图。
图9是沿图7的线Q1到Q3截取的包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性横截面图。
图10是沿图7的线Q1到Q5截取的包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性横截面图。
图11是依照本发明第二个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中的子像素单元的横截面图。
图12是依照本发明第三个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中的一部分子像素单元的示意性平面图。
图13是依照本发明第四个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性横截面图。
图14是依照本发明第五个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中的子像素单元的示意性横截面图。
图15、图16、图17和图18是制造依照本发明的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的工序的示意性横截面图。
具体实施例方式
图5是依照本发明第一个实施方案的包含p型有机薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型电致发光(EL)显示器件的示意性电路图。图6是图5中部分“A”的电路图。图7是包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性平面图。图8是沿图7的线Q5和Q6截取的包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的横截面图。图9是沿图7的线Q1到Q3截取的包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性横截面图。此外，图10是沿图7的线Q1到Q5截取的包含p型OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性横截面图。
根据发光层发射光的颜色，EL显示器件包括各种像素图案。EL器件是电流驱动发光器件，其根据两个电极之间的电流发射红色、绿色或蓝色光，以显示预定图象。
该EL器件包括对电极、至少包含形成在对电极上部上的发光层的中间层、以及中间层上的像素电极。然而，本发明并不限于上述结构，可以使用EL器件的各种结构。
使用本发明的EL器件的平板显示装置的优点在于具有比常规显示装置更高的亮度、更高的对比度和更宽的视角。
参照图5和图6，每个子像素单元包含被驱动电路驱动的第二OTFT450、被第二OTFT 450驱动的第一OTFT 410、以及被第一OTFT 410驱动的OEL器件460。
第二OTFT 450的第三电极452通过第一导线420与驱动电路相连。第二OTFT 450的第二栅电极451通过第二导线430与驱动电路相连，第二OTFT 450的第四电极453与存储电容器440的第二电容器电极(上电极442)和第一OTFT 410的第一栅极电极411相连。
在上面的结构中，第一导线420可以是数据线，第二导线430可以是扫描线。第二OTFT 450用作开关晶体菅，第一OTFT 410用作驱动晶体管。在上面的选择驱动电路中，可以使用两个或更多个晶体管。在下面的例子中，驱动电路包括两个晶体管，即开关晶体管和驱动晶体管。
参照图6和图7，存储电容器440的第一电容器电极(下电极441)和第一OTFT 410的第一电极412与第三导线470相连。第一OTFT 410的第二电极413与OEL器件460的像素电极462相连。如图6中所示，OEL器件460的对电极461面对像素电极462，其间有预定的间隙。至少包含发光层的中间层设置在对电极461和像素电极462之间。
在图7中，OTFT 410和450设置在子像素单元的右下部和左上部，存储电容器440设置在OTFT 410和450之间。然而，OTFT 410和450可以彼此平行地设置在子像素单元的上或下部，且可以形成更多个OTFT。
图7、图8和图9显示了图5和图6中示出的部分“A”的物理结构。图7显示了在图8和图9中没有示出的第一导线420和第二导线430。图8和图9示出了在图7中没有示出的基板481、栅绝缘层483、保护层485、以及像素电极462。
参照附图，当通过驱动电路给第二栅电极451施加扫描信号时，就在连接第三电极452和第四电极453的p型有机半导体层480上形成了导电通道。当通过第一导线420给第三电极452施加数据信号时，数据信号被传送给存储电容器440和第一TFT 410。此外，在连接第一电极412和第二电极413的p型有机半导体层上形成了导电通道。然后，来自第三导线470的信号就传送给像素电极462。
参照图8、图9和图10，将描述该子像素单元的详细结构。
参照图8，对电极461设置在基板481的整个上表面上，至少包含发光层的中间层487形成在对电极461上。像素电极462设置在中间层487上。在本发明中，p型第一OTFT 410与OEL器件460相连，p型第一OTFT 410的第二电极413与OEL器件460的像素电极462相连。从而，像素电极462变为阳极，对应于像素电极462的对电极461变为阴极。在下面的描述中，OTFT表示p型OTFT。
当OEL器件是背光发射型时，基板481和对电极461由透明材料形成，像素电极462由具有高光反射率的金属形成。当OEL器件是前发射型时，对电极461由具有高光反射率的金属形成，以后将要描述的像素电极462、保护层485、有机半导体层480、以及栅绝缘层483由透明材料形成。本发明的EL器件可以是背光发射型的、前发射型的、或双发射型的，其中由EL器件产生的光在对电极461和像素电极462之间的至少一个方向上出射。
如果对电极461由透明材料形成，则对电极461可以用作阴极。因此，辅助电极或汇流电极由用于形成透明电极的材料(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO或In2O3)形成。例如沉积具有较小功函数的金属，如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或其化合物来形成半渗透性的金属层，由此形成具有双重结构的对电极461。当对电极461用作反射型电极时，例如可以完全地沉积厚的Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Ag、Mg或其化合物，以形成对电极461。
对电极461可覆盖所有的子像素，或对应于每个子像素。
当像素电极462由透明材料形成时，像素电极462可由例如ITO、IZO、ZnO或In2O3形成。如果像素电极462用作反射型电极，则该电极就由ITO、IZO、ZnO或In2O3形成，并且在其上沉积具有低电阻的厚反射层，包括但并不限于Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或其化合物。当像素电极462用作反射层时，可以用例如Au、Ni、Pt或Pd形成该电极。
像素电极的图案可以形成为对应于子像素。然而，图案的形状并不限于此，并且可以使用例如导电聚合体这样的有机材料作为对电极和像素电极。
OEL器件460包括从第一OTFT 410的第二电极413接收信号的像素电极、对电极461和具有发光层的中间层487，所述中间层487设置在像素电极462和对电极461之间。中间层487由有机材料形成。
根据所使用的有机材料的类型，OEL器件460可以是低分子量有机层或高分子量有机层。当使用低分子量有机层形成OEL器件460时，中间层包括空穴注入层(HIL)、空穴输运层(HTL)、发射层(EML)、电子输运层(ETL)、和叠置成单层或多层结构的电子注入层(EIL)。可以使用例如铜酞菁(CuPc)，N，N-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺(NPB)，或三-8-羟基喹啉合铝(Alq3)这样的有机材料。当给像素电极和对电极施加电荷时，空穴和电子结合产生激子。当激子从激发态落到基态时，它们就使发光层发射光。
如上所述，因为像素电极462变为阳极且对电极461变为阴极，所以中间层487从像素电极462顺序包括HIL、HTL、EML、EIL和ETL。中间层487还可以包括另外的层。
通过在真空环境下加热和沉积有机材料形成低分子量有机层。中间层的结构并不限于上面的例子，而是如果需要的话可以包括各种层。
当高分子量有机层用作中间层487时，中间层487可包括HTL和EML。如上所述，因为像素电极462变为阳极且对电极461变为阴极，所以中间层487从像素电极462可顺序包括HTL和EML。
可以使用喷墨印刷或旋涂方法由聚-(2，4)-乙烯基-二羟基噻吩((poly-(2，4)-ethylene-dihydroxythiopene)PEDOT)或聚苯胺(PANI)形成高分子量HTL。高分子量有机发光层可由聚对苯乙炔((poly-phenylenevinylene)PPV)、可溶的PPV、蓝色-PPV或聚芴形成，彩色图案可以通过例如喷墨印刷、旋涂或使用激光的热转印方法这样的常规方法来形成。中间层的结构并不限于上面的例子，可以包括各种层。
保护层485形成在具有上述结构的OEL器件460上，且第一接触孔485a形成在保护层485上，以通过接触孔485a暴露像素电极462。第二电极413形成在包含形成第一接触孔485a的区域的预定区域上。第二电极413通过形成在保护层485上的第一接触孔485a与OEL器件460的像素电极462相连。
第一OTFT 410形成在保护层485上，在依照本发明的OEL显示器件中，第一OTFT 410是p型OTFT。
将参照图8描述第一OTFT 410的结构。
第一电极412和第二电极413通过溅射、光刻或沉积方法形成在保护层485上。因为将描述的p型有机半导体层的最高占据分子轨道能级(level)为大约5eV，所以第一电极412和第二电极413的功函数比p型有机半导体层480的HOMO能级大。这使得p型有机半导体层480与由金属形成的第一电极412和第二电极413彼此欧姆接触。因此，理想的是第一OTFT 410的第一电极412和第二电极413由具有大功函数的Au、Pt、Pd、Ni、Rh、Ir或Os等形成。
p型有机半导体层480形成在第一电极412和第二电极413上。p型有机半导体层480例如使用真空沉积或热沉积方法由a-六噻吩(hexathienylene)(a-6T)、二己基-a-6T(DH-a-a-6T)、并五苯、聚噻吩乙炔(thienylenevinylene)(PTV)、区域规则性聚-3-己基噻吩((poly-3-hexylthiophene regioregular)P3HT)或CuPc形成。
栅绝缘层483形成在p型OTFT 480上。栅绝缘层483可由有机材料形成，所述有机材料包括但并不限于PI、二萘嵌苯、丙烯酸酯基聚合物(PMMA)、环氧树脂、PS、PE、PP、PTEE、PPS、PC，PET、PVC、BCB、PVP、PAN、PVA或酚醛树脂。
第一栅电极411形成在栅绝缘层483上。第一栅电极411可由各种导电材料，如金属MoW、Al、Cr或Al/Cu、或导电聚合物形成。形成所述电极的可能方法包括溅射、光刻或喷墨沉积。第一栅电极411的一部分可与第一电极412和第二电极413交迭，如图8中所示，然而其并不限于此。
如上所述，当OEL器件460形成在基板481上且第一OTFT 410形成在OEL器件460时，可以确保在背光发射显示器中大约100％的开口率，所述显示器中OEL器件460产生的光通过基板481出射。尤其地，因为OTFT中的电荷迁移率低，所以为了提高开态电流(on-current)水平，OTFT必须具有较大的尺寸。因此，当OTFT设置在与OEL器件相同的平面上时，就减小了开口率。然而，当OTFT设置在依照本发明的OEL器件上时，即使OTFT的尺寸增加，开口率也不会减小。
此外，交叉型OTFT 410包括第一电极412、第二电极413、p型有机半导体层480、栅绝缘层483、和形成在第一电极412及第二电极413上的第一栅电极411。因而，可以很容易地连接第一OTFT 410的第二电极和OEL器件460的像素电极462。就是说，因为接触孔485a形成在设置于OEL器件460与第一OTFT 410之间的保护层485上，所以第二电极413和OEL器件460的像素电极462可以通过接触孔485a彼此相连。
将参照图9描述与第一OTFT 410及OEL器件460相连的第二OTFT450和存储电容器440的结构。
参照图9，第二OTFT 450的结构与第一OTFT 410的相同。存储电容器440包括与第一OTFT 410的第一电极412相连的第一电容器电极441，和面对第一电容器电极411且与第二OTFT 450的第四电极453及第一OTFT 410的第一栅电极411相连的第二电容器电极442。第一电容器电极441可与第一电极412整体形成，第二电容器电极442可与第一栅电极411整体形成。
p型有机半导体层480和栅极绝缘层483位于第一电容器电极441与第二电容器电极442之间。p型有机半导体层480和栅绝缘层483用作电介质。此外，第二电容器电极442通过形成在p型半导体层480和栅绝缘层483中的第二接触孔483a与第二OTFT 450的第四电极453相连。
具有上述结构的存储电容器440保持流向像素电极462的电流，或提高驱动速度。
图10是在依照本发明的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中，沿图7的线Q1到Q5截取的子像素单元的第一OTFT 410、存储电容器440和第二OTFT 450的示意性横截面图。
参照图10，第一OTFT 410的第一电极412和第二电极413、存储电容器440的第一电容器电极441、和第二OTFT 450第三电极452和第四电极453都形成在相同的平面内。此外，第一OTFT 410的第一栅电极411、存储电容器440的第二电容器电极442、和第二OTFT 450的第二栅电极451都形成在相同的平面内。
因为第一OTFT 410、存储电容器440和第二OTFT 450具有上述结构，所以可容易地形成包含由OTFT形成的开关晶体管、驱动晶体管和存储电容器的有源矩阵型OEL显示器件阵列。此外，参照图10，因为OEL器件460形成在OTFT和存储电容器下面，所以在背光发射显示器中可以确保大约100％的开口率。
因为OTFT可由低温制造工艺来制造，所以可制造不会影响OEL器件460和基板481的OEL显示器件。然后，OEL器件460的对电极461是透明电极，且像素电极462是反射电极。
图11是依照本发明第二个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中的子像素单元的横截面图。
参照图11，OEL器件包括在基板481上的对电极461和包含发光层的中间层487、和像素电极462。此外，在OEL器件上形成有两个交错的p型OTFT 410和450，以及存储电容器440。在两个p型OTFT 410和450之间的第一OTFT的第二电极413与OEL器件的像素电极462相连。上述结构与第一个实施方案的相同。
本实施方案与上述第一个实施方案的区别在于像素限定层486形成在对电极461上。就是说，由OEL器件形成的子像素被像素限定层486分开。像素限定层486增加了每个子像素处像素电极462的边缘与对电极461之间的间隙，并在对电极461上的子像素之间限定了发光区域。因而，像素限定层486防止了包含发光层的中间层487围绕像素电极462的边缘被切开，或防止了电场集中在像素电极462的边缘处。该结构还防止了对电极461和像素电极462的短路。
图12是依照本发明第三个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中的一部分子像素单元的示意性平面图。
如上所述，OEL显示器件包括用于由发光层发射的光的各种颜色的各种像素图案。例如，该器件包括具有红色、绿色和蓝色子像素的像素。因而，OEL器件是电流驱动发光器件，其根据两电极之间的电流发射红色、绿色和蓝色光以显示预定图象。可通过使OEL器件中的中间层的发光层发射红光491、绿光492或蓝光493而产生各种颜色，如图12中所示。子像素的排列并不限于图12中所示的例子，其可以排列为条形、马赛克形或三角形排列。此外，每个子像素单元中的OTFT410和存储电容器440并不限于图12中所示的例子。
为了使发光层发射红光，具有红光发射层的子像素491可由聚(1，4-亚苯基亚乙烯基(phenylenevinlyene))衍生物；尼罗红(Nilered)；4-(二氰基亚甲基(dicyanomethyelene))-2-甲基-6-(久洛尼定-4-基-乙烯基)-4H-吡喃(dcm2)，2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基，21H，23H-卟吩铂(II)(PEOEP)；和4-(二氰基亚甲基)-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基lulolidyl-9-enyl)-4H-吡喃形成。具有绿光发射层的子像素492可由10-(2-苯并噻唑基(benzothoiazolyl))-2，3，6，7-四氢(tetrahydro)-1，1，7，7，-四甲基-1H，5H，11H-[1]苯并吡喃(benzopyrano)[6，7，8，ij]喹嗪(C545T)；三(8-羟基喹啉合)铝(Alq3)；三(2-(2-吡啶基苯基)-C，N))铱(II)(Ir)ppy形成。此外，具有蓝色光发射层的子像素493可由芴基聚合物；螺芴基聚合物；咔唑基低分子聚合物，如二咔唑(dicarbazole)茋(DCS)(也称作二[咔唑-(9)]-茋；和4，4’-二(2，2’-diphenylenethen-1-基)-N，N’-二(苯基)对二氨基联苯(a-NPD)形成。
图13是依照本发明第四个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的子像素单元的示意性横截面图。参照图13，包含对电极461、包含发光层的中间层487和像素电极481的OEL器件设置在基板481上。两个交错型的p型OTFT 410和450，以及存储电容器440形成在OEL器件上。此外，第一OTFT 410的第二电极413与OEL器件的像素电极462相连。上面的结构与上面实施方案的相同。
依照本实施方案的OEL显示器件与第三个实施方案中的区别在于在基板481和对电极461之间设置有滤色器495。
在依照第三个实施方案的OEL显示器件中，OEL器件中包括的发光层由发射红色、绿色和蓝色光的材料形成。这允许使用发射的光来显示全色图象。然而，在依照第四个实施方案的OEL显示器件中，发光层是白色的，且从发光层发射的白色光穿过滤色器495，从而发射红色、绿色或蓝色光。这里，白色光包括所有可见波长的光，或具有在对应于红色、绿色或蓝色的波长处有峰值的光谱。
图14是依照本发明第五个实施方案的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件中的子像素单元的示意性横截面图。
参照图14，包含对电极461、包含发光层的中间层487和像素电极481的OEL器件设置在基板481上。两个交错型的p型OTFT 410和450，以及存储电容器440形成在OEL器件上。此外，第一OTFT 410的第二电极413与OEL器件的像素电极462相连。上面的结构与上面本第五个实施方案与第三个和第四个实施方案的区别在于在基板481与对电极461之间设置有颜色转换层496。在依照本发明的OEL显示器件中，发光层形成为蓝色光发射层，从发光层发出的蓝色光通过颜色转换层496转换为红色、绿色或蓝色光，由此显示全色图象。
图15、图16、图17和图18是制造依照本发明的包含OTFT的有源矩阵型OEL显示器件的工序的示意性横截面图。
参照图15，在基板481的整个表面上或在基板481上每个子像素处形成对电极461。通过喷墨印刷、旋涂或热转印方法在对电极上形成具有发光层的中间层487。之后，在中间层487上的每个子像素处形成像素电极462。此外，在像素电极462上形成保护层485之后，在每个子像素的保护层485上形成暴露像素电极462的一部分的第一接触孔485a。可用激光烧蚀技术(LAT)形成第一接触孔485a。
在执行完上面的工序后，如图16中所示形成通过第一接触孔485a与像素电极462连接的第二电极413、彼此整体形成的第一电极412和第一电容器电极441、第四电极453以及第三电极452。可以使用利用遮蔽掩模的沉积方法或通过喷墨印刷图形化第二电极413、第一电极412、第一电容器电极441、第四电极453以及第三电极452。
接下来，通过真空沉积或热蒸镀方法在基板481的整个表面上形成覆盖上述电极的p型有机半导体层480，如图17中所示。此外，使用旋涂方法在整个p型有机半导体层480上形成栅绝缘层。在p型有机半导体层480和栅绝缘层483中形成第二接触孔483a，以暴露第四电极453。可以用LAT方法形成第二接触孔483a。
在栅绝缘层483上形成第一栅电极411和第二栅电极451。制造通过第二接触孔483a与第四电极453连接的且在第一电容器电极441之上形成的第二电容器电极442，同时以使用遮蔽掩模的沉积方法或喷墨印刷方法对其图形化。因而，如图18中所示制造包含p型OTFT和存储电容器的OEL显示器件。在通过上面的工艺制造的OEL器件和OTFT上形成密封元件和前基板。
可以很容易地制造包含p型OTFT和存储电容器的OEL器件的阵列，因而可以大规模生产。通过蒸镀或旋涂方法执行形成OEL器件460后所进行的工艺，并可通过上面的工艺大规模生产。例如，当在OEL器件上设置OTFT时，可通过使用遮蔽掩模的沉积方法图形化金属电极。此外，可通过旋涂或沉积方法形成p型有机半导体层480，并且可通过使用有机材料旋涂表面而形成栅绝缘层。因此，可制造具有上述结构的OEL显示器件，而不损坏设置在显示器件下的OEL器件。
在制造过程中，可以在形成对电极461的工艺与形成中间层487的工艺之间进一步加入形成像素限定层的工艺。在该情形中，在形成对电极461之后，在整个基板481上的对电极461上涂覆像素限定层的材料，然后，使用光刻方法图形化该材料并烤焙该材料。由于还没有形成由有机层形成的元件，因而可以上面的工艺形成像素确定层。
此外，可进一步包括在基板481上形成滤色器的工艺，所述滤色器将白光过滤成红色、绿色或蓝色光。可以在形成中间层487中包含的发光层(发射白光的层)和形成对电极461之前进行该工艺。否则，可在形成发射蓝色光的层和形成对电极461之前进一步包括在基板481上形成将蓝色转换光成红色、绿色或蓝色光的颜色转换层的工艺。依照本发明包含OTFT的OEL显示器件和制造该显示器件的方法，可获得下面的效果。
因为p型OTFT形成在OEL器件上，所以可获得大约100％的开口率。
此外，因为开口率大约为100％，所以可以减小给OEL器件施加的、用于获得预定亮度的电流，由此减小了功耗并增加了OEL器件的寿命。
为了提高OTFT的开态电流水平，希望OTFT的尺寸较大。依照本发明，OTFT位于OEL器件的上面部分，因而不必减小开口率就可获得足够大的OTFT。
此外，因为OTFT以交错结构形成，所以简化了结构，并提高了产率。
因为容易以阵列形式制造有源矩阵型OEL器件，所以可通过大规模制造器件而减小制造成本。
尽管参照示例性的实施方案特别显示和描述了本发明，但本领域普通技术人员应当理解到，在不脱离所附权利要求确定的本发明的精神和范围的情况下，可以采取形式和细节的各种变化。
权利要求
1.一种包含有机薄膜晶体管的有源矩阵型电致发光显示器件，该显示器件包括对电极；在对电极上的至少包含发光层的中间层；形成在中间层上的像素电极；设置在像素电极上并与像素电极绝缘的第一电极；设置在像素电极上并与像素电极相连的第二电极；与第一电极和第一漏电极接触的p型有机半导体层；以及设置在p型有机半导体层上的并与第一电极、第一漏电极和p型有机半导体层绝缘的第一栅电极。
2.权利要求1的显示器件，其中在像素电极上形成保护层，其中第一电极和第二电极形成在保护层上，以及其中第二电极通过形成在保护层上的接触孔与像素电极相连。
3.权利要求1的显示器件，其中在p型有机半导体层上形成栅绝缘层，以及其中第一栅电极形成在栅绝缘层上。
4.权利要求3的显示器件，其中栅绝缘层由有机材料形成。
5.权利要求1的显示器件，进一步包括电容器；与第二电容器电极相连的第四电极；与第四电极接触的有机半导体层；与有机半导体层接触的第三电极；和与第四电极、第三电极和有机半导体层绝缘的第二栅电极，其中所述电容器包括与第一电极相连的第一电容器电极，以及面对第一电容器电极并与第一栅电极相连的第二电容器电极。
6.权利要求5的显示器件，其中第一漏电极、第一电极、第一电容器电极、第四电极和第三电极都设置在相同的平面上，以及其中第一栅电极、第二电容器电极和第二栅电极都设置在相同的平面上。
7.权利要求1的显示器件，其中对电极是透明电极，以及其中像素电极是反射电极。
8.权利要求1的显示器件，其中在对电极上设置有像素限定层。
9.权利要求1的显示器件，其中在中间层中包含的发光层发射红色、绿色或蓝色光。
10.权利要求1的显示器件，其中发光层是发射白光的层，以及其中进一步包括将发光层发射的白光过滤成红色、绿色或蓝色光的滤色器。
11.权利要求1的显示器件，其中发光层发射蓝色光，以及其中在对电极和包含发光层的中间层之间进一步设置将发光层发射的蓝色光转换为红色、绿色或蓝色光的颜色转换层。
12.一种制造包含有机薄膜晶体管的有源矩阵型有机电致发光显示器件的方法，包括在基板的整个表面上或以预定图案形成对电极；在对电极上形成至少包含发光层的中间层；在中间层上形成预定图案的像素电极；在基板的整个表面上形成覆盖像素电极的保护层；在保护层上形成接触孔以暴露像素电极；在保护层上形成通过第一接触孔与像素电极相连的第二电极、彼此整体形成的第一电极和第一电容器电极、第四电极以及第三电极；在基板的整个表面上形成覆盖所述电极的p型有机半导体层；在整个基板之上的p型有机半导体层上形成栅绝缘层；在p型有机半导体层和栅绝缘层中形成第二接触孔，以暴露第四电极；以及在栅绝缘层上形成第一栅电极、通过第二接触孔与第四电极相连的第二电容器电极、以及第二栅电极。
13.权利要求12的方法，进一步包括在形成对电极之后且形成中间层之前形成像素限定层。
14.权利要求12的方法，进一步包括形成对应于发光层的像素图案。
15.权利要求12的方法，其中发光层发射白光，以及其中所述方法进一步包括在形成对电极之前，在基板上形成将发光层发射的白光过滤成红色、绿色或蓝色光的滤色器。
16.权利要求12的方法，其中发光层发射蓝色光，以及其中所述方法进一步包括在形成对电极之前，在基板上形成将发光层发射的蓝色光转换为红色、绿色或蓝色光的颜色转换层。
全文摘要
提供了一种包含p型有机薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型电致发光(OEL)显示器件。该器件具有高开口率，并很容易以阵列结构制造。该显示器件包括对电极，在对电极上的至少包含发光层的中间层，形成在中间层上的像素电极，设置在像素电极上并与像素电极绝缘的第一电极，设置在像素电极上并与像素电极相连的第二电极，与第一电极和第一漏电极接触的p型有机半导体层；以及设置在p型有机半导体层上的并与第一电极、第一漏电极和p型有机半导体层绝缘的第一栅电极。
文档编号G09F9/00GK1725914SQ2005100786
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者具在本, 徐旼彻 申请人:三星Sdi株式会社