专利名称：有机电致发光显示设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及显示设备以及制造显示设备的方法，更具体地，涉及一种有机电致发光显示(OELD)设备，以及制造OELD设备的方法。
背景技术：
过去，许多显示设备采用阴极射线管(CRT)来显示图像。然而，目前正在开发作为替代CRT的各种平板显示器，例如液晶显示(LCD)设备、等离子体显示板(PDP)设备、场发射显示(FED)设备、以及电致发光显示(ELD)设备。在这些各种平板显示器中，PDP具有显示尺寸大的优点，但缺点是质量大，功耗高。类似地，LCD设备的优点是外形薄、功耗低，但缺点是尺寸小。然而OELD为发光显示器，优点是响应时间短、亮度高、视角宽。
图1是根据现有技术的OELD的剖面图。
如图1所示，OELD设备包括相互面对并利用密封剂70接合在一起的第一基板10和第二基板60。第一基板10包括薄膜晶体管T、阵列层AL和有机发光二极管E。有机发光二极管E包括位于像素区P内的第一电极48和有机发光层54；以及，第二电极56。第二基板60具有凹部62，其内填充有用于阻止外部潮气进入的干燥剂64。
在图1中，当第一电极48由透明材料制成时，从有机发光层54发射的光向第一基板10透射。因此，将该OELD设备分类为底部发光型OELD设备。
图2A是根据现有技术的OELD设备的像素区的平面图，图2B是示出了沿图2的线IIb-IIb截取的驱动薄膜晶体管的剖面图。
如图2A所示，在第一基板10的像素区P中，有相互交叉的数据线42和选通线22、开关薄膜晶体管Ts、驱动薄膜晶体管Td、电源线28和有机发光二极管E。
如图2B所示，在第一基板10上布置有缓冲层12。半导体图案14和第一电容电极16布置在缓冲层12上。选通绝缘层18和栅极20布置在半导体图案14上。半导体图案14包括位于中心部分的有源区AR、位于左部的漏极区DR、和位于右部的源极区SR。
在栅极20上布置有第一钝化层24。在第一钝化层24上与第一电容电极16相对应地布置有从电源线28延伸的作为第二电容电极的电源电极26。作为第二电容电极的电源电极26和第一电容电极16限定了储能电容器Cst。
在电源电极26上布置有第二钝化层30。第一钝化层24和第二钝化层30具有用于露出源极区SR和漏极区DR的第一接触孔32和第二接触孔34。此外，第二钝化层30具有用于露出电源电极26的第三接触孔36。
在第二钝化层30上布置有源极38和漏极40。源极38和漏极40分别通过第一接触孔32和第二接触孔34与源极区SR和漏极区DR接触。此外，源极38通过第三接触孔36与电源电极26接触。在源极38和漏极40上布置有第三钝化层44，并且第三钝化层44具有露出漏极40的第四接触孔46。
在第三钝化层44上布置有包括第一电极48、有机发光层54和第二电极56的有机发光二极管E。第一电极48被布置在第三钝化层44上，并通过第四接触孔46与漏极40相接触。中间层50覆盖第一电极48的端部，并具有露出第一电极48的开口51。有机发光层54覆盖开口51和中间层50的一部分。第二电极56整个布置在具有有机发光层54的基板10上。
在现有技术的OELD设备中，因为开关驱动薄膜晶体管和有机发光二极管都形成在第一(下)基板上，所以降低了OELD的生产率。例如，当制造之后确定开关驱动薄膜晶体管和有机发光二极管之一有缺陷时，则第一(下)基板被认为是不可接受的，并因此降低了OELD设备的生产率。此外，当OELD设备为底部发光型OELD(其中有机发光二极管的第一电极由透明材料制成)时，因为开关驱动薄膜晶体管和金属线阻挡了底部发射的光，所以降低了OELD设备的孔径比，并难以实现高的分辨率。
发明内容
因此，本发明致力于一种OELD设备和一种制造OELD设备的方法，其基本上消除由于现有技术的局限和缺点引起的一个或多个问题。
本发明的优点是提供一种能够具有提高的孔径比和高的分辨率的OELD设备。
本发明的另一优点是提供一种能够具有提高的生产率的制造OELD的方法。
本发明的其他特征和优点在下面的说明中阐明，部分地通过该说明中而明确，或者可通过对本发明的实践而获知。通过在书面的说明书及其权利要求和附图所特别指出的结构可以实现并且获得本发明的这些优点。
为实现这些和其他的优点，并根据本发明的目的，如所具体实现并广义描述的，一种电致发光显示设备包括相互面对并具有像素区和非像素区的第一基板和第二基板；位于第一基板的内表面上的薄膜晶体管和阵列层；位于第二基板的内表面上的第一电极；位于第一电极上的非像素区中的缓冲层；位于缓冲层上的遮光图案；位于遮光图案上的分隔件；位于第一电极上的像素区中的发光层；位于发光层上的第二电极；以及位于所述第一基板和第二基板之间的连接电极。
另一方面，一种制造用于电致发光显示设备的基板的方法包括在具有像素区和非像素区的基板上形成第一电极；在第一电极上的非像素区中形成缓冲层；在缓冲层上形成遮光图案；在遮蔽层上形成分隔件；在第一电极上的像素区中形成发光层；以及在发光层上形成第二电极。
应该理解，上述的一般说明和一下的详细说明都是示例性和解释性的，旨在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
所包括的附图用于对本发明提供进一步的理解，其被并入并构成说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。
在附图中图1是根据现有技术的OELD设备的剖面图；图2A是根据现有技术的OELD设备的像素区的平面图；图2B是示出了沿图2A的线的线IIb-IIb截取的驱动薄膜晶体管的剖面图；图3是根据本发明第一实施例的OELD设备的剖面图；图4是根据本发明第二实施例的OELD设备的平面图；图5是沿图4的V-V线截取的剖面图；图6是根据本发明第三实施例的OELD设备的剖面图；图7是根据本发明第四实施例的OELD设备的剖面图；图8是根据本发明第五实施例的OELD设备的剖面图；图9是根据本发明第六实施例的OELD设备的剖面图；图10是根据本发明第七实施例的OELD设备的剖面图；图11是根据本发明第八实施例的OELD设备的平面图；图12是沿图11的线XII-XII截取的剖面图；图13A到图13E是根据本发明的制造OELD设备的方法的剖面图。
具体实施例方式
现在将详细说明本发明的实施例，其示例在附图中示出。
图3是根据本发明第一实施例的OELD设备的剖面图。
如图3所示，该OELD设备包括相互面对并通过密封剂180接合在一起的第一基板110和第二基板130。在该OELD设备中，限定有显示图像的像素区P和布置在相邻像素区P之间的非像素区NP。
第一基板110包括布置在第一基板110的内表面上的薄膜晶体管T和阵列层AL。薄膜晶体管T布置在像素区P中，并与阵列层AL相连。虽然在附图中未示出，但薄膜晶体管T可以具有栅极、源极和漏极以及半导体图案，如图2A所示。薄膜晶体管T可以与开关驱动薄膜晶体管相对应。虽然图中未示出，但阵列层AL可以包括导电图案，例如限定了像素区P的选通线和数据线以及电源线。
第二基板130包括位于第二基板的内表面上的有机发光二极管E、缓冲层148和分隔件154。有机发光二极管E包括第二基板130上的第一电极144，以及在第一电极144上的像素区P中的有机发光层156和第二电极158。作为阳极的第一电极144可以由透明导电材料(例如氧化铟锡和氧化铟锌(IZO)等)制成。作为阴极的第二电极158可以由不透明导电材料(例如金属)等制成。有机发光层156可以包括发光材料层(EML)、布置在第一电极144和发光材料层之间的空穴注射层(HIL)、以及布置在第二电极158和发光材料层之间的电子注射层(EIL)。当第一电极144是由透明材料制成的时，从有机发光层156发出的光可以向第二基板130传播。因而，根据光的发射方向，可以将图3所示的OELD设备可以分类为顶部发光型OELD设备。
在第一电极144上的非像素区NP中依次布置有缓冲层148和分隔件154。由于分隔件154被布置在相邻像素区P之间，所以分隔件154将有机发光层156和第二电极158相分离。缓冲层148用作防止第一电极144和第二电极158相互接触的装置。
连接图案120被布置在第一基板110和第二基板130之间，因此连接了薄膜晶体管T和第二电极158。
在第一实施例的OELD设备中，将薄膜晶体管T和有机发光二极管E分别形成在不同的基板110和130上。因此，可以提高OELD设备的生产率。此外，在顶部发光型OELD中，从有机发光层156发出的光可以向面对第一基板110的第二基板130传播，而在第一基板110上布置有阻挡光发射的薄膜晶体管T和金属线。因此，可以提高OELD设备的孔径比，获得高的分辨率。
如上所述，从有机发光层156发出的光向第二基板130传播，然而，如图3的虚线箭头所示，所发出的光的一部分可能通过透明分隔件154向第一基板110传播。在将不定形硅用于薄膜晶体管T的半导体图案时，这种向第一基板110传播的异常光可能导致薄膜晶体管T的电流泄漏。
下面将说明作为图3所示的第一实施例的改进的本发明的第二实施例。
图4是根据本发明第二实施例的OELD设备的平面图，图5是沿图4的V-V线截取的剖面图。将省略与第一实施例相同的部分的详细说明。
如图4和图5所示，OELD设备还包括布置在缓冲层248和分隔件254之间的遮光图案252。遮光图案252遮蔽了从有机发光层256发出并通过分离件254向第一基板(未示出)传播的异常光(在图5中用虚线箭头示出)。遮光图案252可以由诸如黑树脂的遮光绝缘材料制成。
缓冲层248具有第一宽度W1，遮光图案252具有第二宽度W2，而在分隔件254和遮光图案252之间的接触部分处，分隔件254具有第三宽度W3。第一宽度W1可以大于第二宽度W2，第二宽度W2可以大于第三宽度W3。
在分隔件254上依次布置有第一伪层(dummy layer)257和第二伪层259。第一伪层257由与有机发光层256相同的材料制成，第二伪层259由与第二电极258相同的材料制成。在形成分隔件254之后形成有机发光层256和第二电极258。因此，当形成了有机发光层256和第二电极258时，在分隔件254上形成了第一伪层257和第二伪层和259。可以将第二实施例的OELD设备有效地应用于大小在15英寸以下的OELD设备。
图6是根据本发明的第三实施例的OELD设备的剖面图。第三实施例涉及能够显示色彩的OELD设备。将省略对与第一和第二实施例相同的部分的详细说明。除彩色显示装置之外，第三实施例的OELD设备与第二实施例的OELD设备相同。
如图6所示，OELD设备包括滤色器图案334以及遮光图案352。将滤色器图案334作为彩色显示装置布置在第二基板330上。滤色器图案334还可以包括在各对应的像素区P中的红色(R)滤色器图案334a、绿色(G)滤色器图案334b、蓝色(B)滤色器图案334c。可以分别由红色、绿色、蓝色树脂形成红(R)滤色器图案334a、绿(G)滤色器图案334b、蓝(B)滤色器图案334c。
在相邻像素区P之间的非像素区NP中布置有黑底(black matrix)336。黑底336可以与金属线(例如选通线和数据线)相对应。在滤色器图案334和第一电极344之间布置平坦化层340和障碍层(barrier layer)342。平坦化层340使具有滤色器图案334的第二基板330平坦化。障碍层342防止滤色器图案334漏气(outgassing)并稳定布置在其上的元件。与第二实施例类似，在缓冲层348和分隔件354之间布置有遮光图案352。
如上面所说明的，滤色器图案334被布置在第二基板330的内表面上。然而，应该理解，滤色器334在OELD设备中的布置不限于此，而可以根据本发明的原理进行各种变型。
在第三实施例中，OELD设备可以通过滤色器图案334显示彩色图像。因而，有机发光层356可以发射单一色彩(例如白色)。
在第三实施例中，OELD设备包括作为彩色显示装置的滤色器图案。然而，应该理解，可以进一步使用布置在第二基板和滤色器图案之间的色彩改变介质(CCM)作为颜色显示装置。
图7是根据本发明第四实施例的OELD设备的剖面图。与第三实施例一样，第四实施例涉及显示彩色的OELD设备。将省略与第三实施例类似的部分的详细说明。
如图7所示，OELD设备包括作为颜色显示装置的有机发光层357，有机发光层357包括位于相邻分隔件354之间的各对应像素区P中的红色(R)发光层357a、绿色(G)发光层357b和蓝色(B)发光层357c。使用该红色(R)357a、绿色(G)357b和蓝色(B)发光层357c作为替代第三实施例的滤色器图案334的彩色显示装置。
图8是根据本发明的第五实施例的OELD设备的剖面图。将省略对与第一到第四实施例类似的部分的详细说明。除降阻装置之外，第五实施例的OELD设备与第二实施例的OELD设备相同。
如图8所示，OELD设备包括位于非像素区中的作为降阻装置的辅助电极446。辅助电极446与第一电极444接触，并被布置在非像素区NP内的第一电极444和缓冲层448之间。由于第一电极444由例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料制成，所以与金属相比较，第一电极444具有较高的电阻。具体地，当OELD设备具有大于15英寸的尺寸时，第一电极444的高电阻会引起电学问题。因而，为减少第一电极444的电阻，使用了具有比第一电极444更低电阻的辅助电极446。辅助电极446可以由可防止与第一电极444发生电蚀的材料制成。换句话说，因为包括铝(A1)的金属在与由ITO制成的第一电极444联合使用时会出现电蚀问题，所以辅助电极不能由包括铝的金属制成。作为替代，可将钼(Mo)用于辅助电极446的材料。
在缓冲层448上，布置有遮光图案452和分隔件454。在相邻的分隔件454之间，布置有有机发光层456和第二电极458。
图9是根据本发明第六实施例的OELD设备的剖面图。将省略地与第一到第五实施例类似的部分的详细说明。除降阻装置和遮光图案的结构之外，第六实施例的OELD设备与第五实施例的OELD设备相同。
如图9所示，OELD设备包括位于非像素区NP中的既用作遮光装置又用作降阻装置的遮光图案552。与第二实施例类似，在缓冲层548和分隔件554之间布置有遮光图案552，用于遮挡光。此外，与第五实施例的辅助电极类似，具有低于第一电极544的电阻的遮光图案552与第一电极544接触，以减少第一电极544的电阻。
缓冲层548具有接触孔550，以使遮光图案552和第一电极544接触。由于遮光图案522用作降阻装置，所以遮光图案552可以由导电材料制成。具体地，如在第五实施例中所解释的，遮光图案552可以由可防止与第一电极544发生电蚀的材料(例如钼(Mo))制成。在相邻的分隔件554之间，布置着有机发光层556。
图10是根据本发明第七实施例的OELD设备的剖面图。将省略对与第一到第六实施例类似的部分的详细说明。除降阻装置和遮光图案的结构之外，第七实施例的OELD设备与第五和第六实施例的OELD设备相同。
如图10所示，OELD设备包括位于非像素区NP中的相互接触的遮光图案652和辅助电极646。与第五实施例类似，辅助电极646与第一电极644接触，并被布置在第一电极644与缓冲层648之间。因此，辅助电极646减少了第一电极644的电阻。与第六实施例类似，遮光图案652被布置在缓冲层648与分隔件654之间，以遮阻光，并与辅助电极646接触。
与第六实施例类似，缓冲层648具有接触孔650，以使遮光图案652和辅助电极646相接触。如在第五和第六实施例中所说明的，遮光图案652可以由可防止与第一电极644发生电蚀的导电材料(例如钼(Mo))制成。在相邻的分隔件654之间，布置有有机发光层656。
图11是根据本发明的第八实施例的OELD设备的平面图，图12是沿图11的线XII-XII截取的剖面图。将省略对与第一到第七实施例类似的部件的详细说明。除遮光图案和分隔件的结构之外，第八实施例的OELD设备与第二实施例的OELD设备相同。
如图11和图12所示，OELD设备包括具有双构图结构的遮光图案752和分隔件754。换句话说，遮光图案752包括位于缓冲层748两侧部分上的第一图案752a和第二图案752b，而分隔件754包括分别位于第一图案752a和第二图案752b上的第一子分隔件754a和第二子分隔件754b。
缓冲层748、遮光图案752和分隔件754的宽度关系与第二实施例中的类似。换句话说，缓冲层748的与第一图案752a相对应的部分的宽度大于第一图案752a的宽度，而在第一子分隔件754a与第一图案752a之间的接触部分处，第一图案752a的宽度大于第一子分隔件754a的宽度。此外，缓冲层748的与第二图案752b相对应的部分的宽度大于第二图案752b的宽度，而在第二子分隔件754b与第二图案752b之间的接触部分处，第二图案752b的宽度大于第二子分隔件754b的宽度。
在第八实施例中，由于分隔件754包括位于非像素区中的第一分隔件754a和第二子分隔件754b，所以分隔件754能够有效地分隔相邻的像素区P。
图13A到图13E是根据本发明的制造OELD设备的方法的剖面图。虽然将解释根据第二实施例的OELD设备的制造方法，但应该理解，根据本发明的制造方法是可以改变的，并且只要进行很小的改变就可应用于制造第一实施例和第三到第八实施例的OELD设备的制造方法中。
如图13A所示，在具有像素区P和非像素区NP的基板830上形成第一电极844。第一电极844可以由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明材料制成。
如图13B所示，在第一电极844上的非像素区中形成缓冲层848。
如图13C所示，在缓冲层848上形成遮光图案852。缓冲层848的宽度可以大于遮光图案852的宽度。如在第二到第八实施例中所解释的，遮光图案852可以由遮光材料制成。具体地，当OELD设备具有大尺寸时，特别是在如图9或图10所示的遮光图案与第一电极或辅助电极相接触时，可以从诸如金属的导电材料中选择遮光材料。然而，在如图8所示的遮光图案与第一电极不相连时，遮光材料不可以是导体，在此情况下，可以将黑树脂用作遮光材料。
如图13D所示，在遮光图案852上形成分隔件854。在遮光图案852与分隔件854之间的接触部分处，遮光图案852的宽度可以大于分隔件854的宽度。
如图13E所示，在分隔件854上形成第一伪层857和第二伪层859，并且在第一电极844上的像素区P中依次形成有机发光层856和第二电极858。
对于本领域的技术人员明显的是在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对OELD设备以及制造OELD的方法进行各种改进和变化。因此，本发明旨在覆盖对本发明的所有修改和变型，只要它们落入了所附权利要求及其等同物的范围内。
本发明要求2004年4月19日提交的韩国专利申请No.2004-0026571的优先权，通过引用将其并入本文中，如同在本文中进行了充分的阐述。
权利要求
1.一种电致发光显示设备，包括相互面对并具有像素区和非像素区的第一基板和第二基板；位于所述第一基板的内表面上的薄膜晶体管和阵列层；位于所述第二基板的内表面上的第一电极；位于所述第一电极上的所述非像素区中的缓冲层；位于所述缓冲层上的遮光图案；位于所述遮光图案上的分隔件；位于所述第一电极上的所述像素区中的发光层；位于所述发光层上的第二电极；以及位于所述第一基板和第二基板之间的连接电极。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括位于所述第一电极与所述缓冲层之间的辅助电极。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述缓冲层具有接触孔，并且所述第一电极与所述遮光图案通过所述接触孔相连。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述缓冲层具有接触孔，并且所述辅助电极与所述遮光图案通过所述接触孔相连。
5.根据权利要求2所述的设备，其中所述辅助电极具有低于所述第一电极的电阻。
6.根据权利要求3所述的设备，其中所述遮光图案具有低于所述第一电极的电阻。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一电极是由透明导电材料制成的。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述遮光图案是由遮光材料制成的。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述遮光材料包括黑树脂。
10.根据权利要求2所述的设备，其中所述辅助电极是由钼制成的。
11.根据权利要求3所述的设备，其中所述遮光图案是由钼制成的。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述分隔件包括位于所述非像素区的两侧部分的第一子分隔件和第二子分隔件。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述遮光图案包括与所述第一子分隔件和第二子分隔件相对应的第一图案和第二图案。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述缓冲器的宽度大于所述遮光图案的宽度。
15.根据权利要求1所述的设备，其中所述遮光图案的宽度大于所述分隔件的在所述遮光图案和所述分隔件之间的接触部分处的宽度。
16.根据权利要求1所述的设备，还包括位于所述第二基板和所述第一电极之间的滤色器图案。
17.根据权利要求16所述的设备，还包括位于所述第二基板和所述滤色器图案之间的色彩改变介质。
18.根据权利要求17所述的设备，还包括位于所述滤色器图案和所述第一电极之间的平坦化层和障碍层。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述滤色器图案包括红色滤色器图案、绿色滤色器图案和蓝色滤色器图案，所述发光层发射单一色彩。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述发光层发射白色。
21.根据权利要求1所述的设备，其中所述发光层包括红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层。
22.根据权利要求1所述的设备，还包括位于所述分隔件上的第一伪层和第二伪层，所述第一伪层和第二伪层分别具有与所述发光层和所述第二电极相同的材料。
23.一种制造电致发光显示设备的基板的方法，包括如下步骤在具有像素区和非像素区的基板上形成第一电极；在所述第一电极上的所述非像素区中形成缓冲层；在所述缓冲层上形成遮光图案；在所述遮光图案上形成分隔件；在所述第一电极上的所述像素区中形成发光层；并且在所述发光层上形成第二电极。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述第一电极和所述缓冲层之间形成辅助电极。
25.根据权利要求23所述的方法，其中形成所述缓冲层的步骤包括形成用于露出所述第一电极的接触孔。
26.根据权利要求24所述的方法，其中形成所述缓冲层的步骤包括形成用于露出所述辅助电极的接触孔。
27.根据权利要求23所述的方法，其中形成所述分隔件的步骤包括在所述非像素区的两侧部分形成第一子分隔件和第二子分隔件。
28.根据权利要求27所述的方法，其中形成所述遮光图案的步骤包括形成与所述第一子分隔件和第二子分隔件相对应的第一图案和第二图案。
29.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述基板和所述第一电极之间形成滤色器图案。
30.根据权利要求29所述的方法，还包括在所述基板和所述滤色器图案之间形成色彩改变介质。
31.根据权利要求29所述的方法，还包括在所述滤色器图案和所述第一电极之间形成平坦化层和障碍层。
32.根据权利要求23所述的方法，还包括在所述分隔件上形成第一伪层和第二伪层，所述第一伪层和第二伪层分别具有与所述发光层和所述第二电极相同的材料。
全文摘要
有机电致发光显示设备及其制造方法。一种有机电致发光显示设备包括相互面对并具有像素区和非像素区的第一基板和第二基板；所述第一基板的内表面上的薄膜晶体管和阵列层；所述第二基板的内表面上的第一电极；所述第一电极上的非像素区中的缓冲层；所述缓冲层上的遮光图案；所述遮光图案上的分隔件；所述第一电极上的所述像素区中的发光层；所述发光层上的第二电极；以及，所述第一基板和第二基板之间的连接电极。
文档编号H01L27/32GK1691851SQ20051006663
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月19日 优先权日2004年4月19日
发明者郑仁宰, 金棋容, 裵晟埈, 朴宰用 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社