NL1025136C2

NL1025136C2 - Active matrix organic light emitting display, contains two passive layers comprising organic materials with different formation temperatures

Info

Publication number: NL1025136C2
Application number: NL1025136A
Authority: NL
Inventors: Jae-Yong Park; Choong-Keun Yoo; Ock-Hee Kim; Tae-Joon Ahn
Original assignee: Lg Philips Lcd Co
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-09-12
Also published as: NL1025136A1

Abstract

The display comprises a substrate (110) with a light emitting region (E) containing sub-pixel regions, switching elements on the substrate in the sub-pixel regions, a first passive layer (140) covering the switching elements and containing contact holes (138) for providing access to these elements, a set of first electrodes (142) on the first passive layer which are each connected to a switching element via a contact hole, a second passive layer (146) on the first electrodes which contains openings (144) providing access to the electrodes and covering the edge regions of these electrodes, a number of organic electroluminescent layers (148) on the second passive layer which are each in contact with every first electrode via each opening and a second electrode (150) on the organic electroluminescent layers. The first passive layer comprises a first organic material with a flat upper surface and the second passive layer comprises a second organic material with a formation temperature which is lower than that for the first organic material.

Description

Korte aanduiding: Elektroluminescerende beeldweergevende inrichting met actieve organische matrix en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.Brief indication: Electroluminescent image-displaying device with active organic matrix and method for manufacturing the same.

[0001] De onderhavige uitvinding roept de prioriteit in van de Koreaanse octrooiaanvrage P2002-039259, ingediend in Korea op 8 juli 2002 waarvan de inhoud als hier opgenomen wordt beschouwd.The present invention claims the priority of Korean Patent Application P2002-039259 filed in Korea on July 8, 2002, the contents of which are incorporated herein.

5 ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIED VAN DE UITVINDINGFIELD OF THE INVENTION

[0002] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een organische elektroluminescerende beeldweergevende inrichting en op een werkwijze voor het vervaardigen van een organische elektroluminescerende 10 beeldweergevende inrichting, en in het bijzonder op een organische elektroluminescerende beeldweergevende inrichting met actieve matrix en op een werkwijze voor het vervaardigen van een organische elektroluminescerende beeldweergevende inrichting met actieve matrix.The present invention relates to an organic electroluminescent image display device and to a method for manufacturing an organic electroluminescent image display device, and in particular to an organic electroluminescent image display device with active matrix and to a method for manufacturing an organic active-electroluminescent image display device.

15 BESPREKING VAN DE STAND'VAN DE TECHNIEK15 DISCUSSION OF THE PRIOR ART

[0003] Van de beeldweergevende inrichtingen met vlak paneel zijn die met beeldweergave met vloeiende kristallen het meest gebruikt als gevolg van hun dun profiel, hun laag gewicht en hun lage stroomopname. Echter zijn deze LCD inrichtingen niet zelf lichtgevend en hebben een 20 lage helderheid, een slechte contrastverhouding, een smalle zichthoek en grote totaalafmetingen.Of the flat panel image display devices, those with smooth crystal display are the most used due to their thin profile, their low weight and their low current consumption. However, these LCD devices are not themselves luminous and have a low brightness, a poor contrast ratio, a narrow viewing angle and large overall dimensions.

[0004] Organische elektroluminescerende beeldweergevende (OELD) inrichtingen hebben een grote zichthoek en uitstekende contrastverhou-dingen als gevolg van het feit dat zij zelf licht uitstralen. Omdat 25 OELD inrichtingen geen aanvullende lichtbronnen nodig hebben, zoals een achtergrondverlichting, hebben dergelijke OELD inrichtingen betrekkelijk kleine afmetingen, hebben een laag gewicht en een lage stroomopname vergeleken met LCD inrichtingen. Voorts kunnen OELD inrichtingen worden aangestuurd met gelijkstroom bij lage spanningen en 30 hebben zij korte responsietijden van de orde van microseconden. Omdat OELD inrichtingen vaste-stofinrichting'en zijn zijn OELD inrichtingen voldoende bestand tegen externe stoten en hebben zij een groter werk-temperatuurbereik. Voorts kunnen OELD inrichtingen tegen lage kosten 1025136- - 2 - worden vervaardigd omdat uitsluitend toestellen voor neerslag en inkapselen noodzakelijk zijn voor het vervaardigen van de OELD inrichtingen, waarmee het proces van vervaardigen wordt vereenvoudigd. .Organic electroluminescent image display (OELD) devices have a large viewing angle and excellent contrast ratios due to the fact that they themselves emit light. Because OELD devices do not require additional light sources, such as a backlight, such OELD devices have relatively small dimensions, have a low weight and have a low current consumption compared to LCD devices. Furthermore, OELD devices can be driven with direct current at low voltages and have short response times of the order of microseconds. Because OELD devices are solid state devices, OELD devices are sufficiently resistant to external impacts and have a larger operating temperature range. Furthermore, OELD devices can be manufactured at low cost because only precipitation and encapsulating devices are required to manufacture the OELD devices, thereby simplifying the manufacturing process. .

[0005] De OELD inrichtingen kunnen worden geclassificeerd als OELD 5 inrichtingen met passïve matrix en OELD inrichtingen met actieve matrix, afhankelijk van de wijze van aansturen van deze inrichtingen. De OELD inrichtingen met passive matrix worden meestal gebruikt als.ge-, volg van hun eenvoud en hun gemakkelijke vervaardiging. Echter hebben OELD inrichtingen van de soort met passive matrix aftastende lijnen en .The OELD devices can be classified as OELD devices with passive matrix and OELD devices with active matrix, depending on the method of driving these devices. The OELD devices with passive matrix are usually used as a result of their simplicity and their easy manufacture. However, OELD devices have lines of the passive matrix scanning type and.

10 signaallijnen die elkaar in een matrixvormige configuratie kruisen.. Omdat sequentieel een aftastende spanning wordt aangelegd aan de aftastende lijnen voor het bedrijven van elke pixel moet de momentane helderheid van elk pixel tijdens de periode van het kiezen een waarde bereiken die het resultaat is van de vermenigvuldiging van de gemid-15 delde helderheid met het aantal aftastende lijnen teneinde een ge- . . wenste gemiddelde helderheid te verkrijgen. In overeenstemming daarmee zal, wanneer het aantal van de aftastende lijnen, de aangelegde spanning en stroom ook toenemen. Aldus zijn OELD.inrichtingen van de soort met passive matrix onvoldoende geschikt voor beeldweer-20 gave met hoge resolutie en met een groot oppervlak ómdat de inrichting gewoonlijk tijdens gebruik verslechtert, en de stroomopname.hoog is.10 signal lines intersecting each other in a matrix-like configuration. Because a scanning voltage is sequentially applied to the scanning lines for operating each pixel, the instantaneous brightness of each pixel during the selection period must reach a value that is the result of the multiplication of the average brightness by the number of scanning lines to obtain an average. . desired average brightness. Accordingly, when the number of the scanning lines, the applied voltage and current will also increase. Thus, OELD devices of the passive matrix type are insufficiently suitable for high-resolution and large-area image display because the device usually deteriorates during use, and the current consumption is high.

[0006] Omdat de OELD inrichtingen met passive matrix vele bezwaren hebben voor wat betreft de resolutie van het beeld, de stroomopname 25 en de levensduur zijn OELD inrichtingen met actieve matrix ontwikkeld ter verkrijging van beelden met hoge resolutie in een display met een groot oppervlak. In de OELD inrichtingen met actieve matrix zijn dunne-filmtransistoren (TFT's) aangebracht voor elke subpixel en zij worden gebruikt als schakelelement voor het in- en uitschakelen van 30 elk subpixel. Een eerste elektrode die is verbonden met de TFT wordt in- respectievelijk uitgeschakeld door de subpixel, en een tweede elektrode die is gericht naar.de eerste elektrode werkt als gemeenschappelijke elektrode. Een spanning die wordt aangelegd aan de pixel wordt opgeslagen in een opslagcondensator, zodat de spanning en 35 de aansturing van de inrichting gehandhaafd blijft totdat een spanning van een volgend frame wordt toegevoerd, dit onafhankelijk van het aantal aftastende lijnen. Het resultaat is dat, omdat een equivalente helderheid wordt verkregen bij een lage aangelegde stroom, 1025138- - 3 - een OELD inrichting met actieve matrix een lage stroomopname heeft en een hoge beeldresolutie in combinatie met een groot oppervlak.Because the OELD devices with passive matrix have many drawbacks with regard to the resolution of the image, the current consumption and the lifetime, OELD devices with active matrix have been developed to obtain high-resolution images in a large-area display. In the active matrix OELD devices, thin-film transistors (TFTs) are provided for each sub-pixel and they are used as switching elements for switching each sub-pixel on and off. A first electrode connected to the TFT is turned on and off by the sub-pixel, and a second electrode facing the first electrode acts as a common electrode. A voltage applied to the pixel is stored in a storage capacitor, so that the voltage and control of the device is maintained until a voltage of a next frame is applied, regardless of the number of scanning lines. The result is that because an equivalent brightness is obtained with a low applied current, an OELD device with active matrix has a low current consumption and a high image resolution in combination with a large area.

[0007] Fig. 1 is het schema van een pixelstructuur van een OELD inrichting met actieve matrix volgens de stand van de techniek. Zoals 5 fig. 1 toont is een aftastende lijn 1 aangebracht in een eerste richting, en een signaalvoerende lijn 2 en een voedende lijn 3 liggen .op afstand van elkaar en verlopen in een tweede richting die dwars staat op de eerste richting. De signaalvoerende lijn 2 en de voedende lijn kruisen de aftastende lijn 1 en definiëren daarmee een pixel zone. Een 10 schakelende dunne-filmtransistor (TFT) Ts, dus een adresserend ele-. . .FIG. 1 is the diagram of a pixel structure of an active matrix OELD device according to the prior art. As shown in FIG. 1, a scanning line 1 is provided in a first direction, and a signal-carrying line 2 and a feeding line 3 are spaced apart and extend in a second direction that is transverse to the first direction. The signal carrying line 2 and the feeding line cross the scanning line 1 and thereby define a pixel zone. A switching thin-film transistor (TFT) Ts, so an addressing element. . .

ment, is verbonden met de aftastende lijn en de signaalvoerende lijn 2, en een opslagcondensator CST is verbonden met de schakelende TFT Ts en de voedende lijn 3. Een .aansturende dunne-filmtransistor (TFT.) TD/-dus het stroombronelement, is verbonden met de opslagcondensator1CSt én..is connected to the scanning line and the signal-carrying line 2, and a storage capacitor CST is connected to the switching TFT Ts and the feeding line 3. A driving thin-film transistor (TFT.) TD / thus the current source element is connected. with the storage capacitor 1CSt and ..

15 de voedende lijn 3 en een organische elektroluminescérende (EL) diode Del is verbonden met de aansturende TFT TD. Wanneer een voorwaartse stroom wordt toegevoérd aan de organische EL diode DEL worden een elektron en een gat gehercombineerd voor het genereren van een elektron-, gat paar, via de P (positieve).-N (negatieve) overgang tussen een ano-20 de, die het gat levert, en een kathode, die het elektron levert. Omdat het elektron-gat paar een energie heeft die lager is dan een van elkaar gescheiden elektron en gat is er een energieverschil tussen het gehercombineerde en het gescheiden elektron-gat paar, en als gevolg van dit energieverschil wordt licht geëmitteerd.The power supply line 3 and an organic electroluminescent (EL) diode Del is connected to the driving TFT TD. When a forward current is applied to the organic EL diode DEL, an electron and a hole are recombined to generate an electron-hole pair, via the P (positive) .- N (negative) transition between an anode, which supplies the hole, and a cathode, which supplies the electron. Because the electron-hole pair has an energy that is lower than an electron and hole separated from each other, there is an energy difference between the recombined and the separated electron-hole pair, and as a result of this energy difference, light is emitted.

25 [0008] Volgens fig. 1 wordt, wanneer een aftastend.'signaal wordt toegevoerd aan de corresponderende aftastende lijn 1, de. schakelende TFT Ts IN geschakeld, en wordt een datasignaal, afkomstig van de signaalvoerende lijn 2, geleverd aan de aansturende TFT TD: Dan wordt de aansturende TFT TD IN geschakeld, en stroom afkomstig van de voedende .[0008] According to FIG. 1, when a scanning signal is applied to the corresponding scanning line 1, the. switching TFT Ts IN, and a data signal from the signal carrying line 2 is supplied to the driving TFT TD: Then the driving TFT TD is switched ON, and current from the power supply.

30 lijn 3, vloeit naar de organische EL diode DEL, na de aansturende TFT TD te zijn gepasseerd. Aldus wordt licht geëmitteerd vanuit de organische EL diode DEL.Line 3 flows to the organic EL diode DEL after having passed the driving TFT TD. Thus, light is emitted from the organic EL diode DEL.

[0009] Omdat de IN verhouding van de aansturende TFT TD afhangt van de waarde van het datasignaal, kunnen grijsschalen worden weergegeven 35 door het besturen van de stroom die vloeit door de aansturende TFT TD.Because the IN ratio of the driving TFT TD depends on the value of the data signal, gray scales can be displayed by controlling the current flowing through the driving TFT TD.

Hoewel er dan geen datasignaal wordt toegevoerd zal de organische EL diode Del licht emitteren als gevolg van de data die is opgeslagen in de opslagcondensator CSt totdat het eerstvolgend datasignaal wordt toegevoerd.Although no data signal is then supplied, the organic EL diode Del will emit light as a result of the data stored in the storage capacitor CSt until the next data signal is applied.

K025136- - 4 -K025136 - 4 -

[0010] Fig. 2 is een dwarsdoorsnede door een actieve OELD inrichting van de matrixsoort volgens de stand van de techniek. Volgens fig. 2 is een bufferende laag 12 gevormd op een substraat 10, met een licht emitterend gebied E voor het vormen van beelden. Een dunne-filmtran-5 sistor T, die een aansturende dunne-filmtransistor kan zijn, is ge- vormd op de bufferende laag 12. Een organische EL diode Dél is gevormd in het licht emitterend gebied E en is verbonden met de dunne-filmtransistor T, en een opslagcondensator Cst is zodanig gevormd dat déze is verbonden met de dunne-filmtransistor T.FIG. 2 is a cross-sectional view through an active OELD device of the prior art matrix type. 2, a buffering layer 12 is formed on a substrate 10 with a light-emitting region E for forming images. A thin film transistor S, which may be a driving thin film transistor, is formed on the buffering layer 12. An organic EL diode D1 is formed in the light emitting region E and is connected to the thin film transistor T and a storage capacitor Cst is formed such that it is connected to the thin film transistor T.

10 [0011] Volgens fig. 2 zijn een halfgeleidende laag 14 en een eerste, condensatorelektrode 16, op. afstand van elkaar liggend, gevormd op de' bufferende laag 12 en een de poort isolerende laag 18 en een- poort- : elektrode 20 zijn achtereenvolgens gevormd op een qentraal gedèelte van de halfgeleidende laag 14. Een eerste tussengelegen laag 22 is ge-15 vormd over eèn geheel oppervlak van het substraat 10 en. bedèkt de :. '·...' poortelektrode 20 en de eerste elektrode 16 van de condensator;' Ver- ... volgens wordt de tweede elektrode 24 van de condensator gevormd op de eerste tussengelegen laag 22 die correspondeert met de eerste elektrode 16 van de condensator, waarbij de tweede elektrode 24 van de con-* 20 densator aftakt naar een (niet-getoonde) voedende lijn. Daarna wordt een tweede tussengelegen laag .26 gevormd op een geheel oppervlak' van. het substraat 10, waaronder ook de tweede elektrode 24 van de condensator.According to FIG. 2, a semiconductor layer 14 and a first capacitor electrode 16 are exhausted. spaced apart formed on the buffering layer 12 and a gate insulating layer 18 and a single gate electrode 20 are successively formed on a central portion of the semiconductor layer 14. A first intermediate layer 22 is formed over an entire surface of the substrate 10 and. covers the:. "..." gate electrode 20 and the first electrode 16 of the capacitor; " Subsequently, the second electrode 24 of the capacitor is formed on the first intermediate layer 22 corresponding to the first electrode 16 of the capacitor, the second electrode 24 of the capacitor tapping to a (non- feeding line shown. A second intermediate layer .26 is then formed on an entire surface of. the substrate 10, including also the second electrode 24 of the capacitor.

[0012] De halfgeleidende. laag 14 is opgébouwd uit een actief gebied 25 A, dat correspondeert met de de poort isolerende laag 18 en.de.The semiconductor. layer 14 is built up from an active area 25 A, which corresponds to the gate 18 insulating layer 18 and.de.

poortelektrode 20, en uit bron- en afvoergebieden S respectievèlijk .gate electrode 20, and from source and drain regions S, respectively.

D, die respectievelijk liggen aan.weerskanten van het actiéve gebied.D, which respectively lie on opposite sides of the active area.

A. Een eerste contactgat 28.en een tweede contactgat 30 zijn gevormd., door de eerste tussengelegen laag 22 en de tweede tussengelegen laag 30 26 voor het bereikbaar maken van het brongebied S en het afvoergebied.A. A first contact hole 28. and a second contact hole 30 are formed through the first intermediate layer 22 and the second intermediate layer 26 to make the source region S and the drain region accessible.

D van de halfgeleidende laag 14. Voorts is een derde contactgat 32 gevormd, uitsluitend door de tweede tussengelegen laag 26, voor het' bereikbaar maken van een tweede condensatorelektrode 24.D of the semiconductor layer 14. Furthermore, a third contact hole 32 is formed, exclusively by the second intermediate layer 26, for making a second capacitor electrode 24 accessible.

[0013] Een bronelektrode 34 en een afvoerelektrode 36 zijn op af-35 stand van elkaar gevormd op de tweede tussengelegen laag 26. De bronelektrode 34 is verbonden met zowel het brongebied S als de halfgeleidende laag 14 via het eerste contactgat 28 en de tweede condensatorelektrode 24 via het derde contactgat 32, en de afvoerelek- 1025138- - 5 - trode is verbonden met het afvoergebied D van de halfgeleidende laag 14 via het tweede contactgat 30.A source electrode 34 and a drain electrode 36 are formed spaced apart on the second intermediate layer 26. The source electrode 34 is connected to both the source region S and the semiconductor layer 14 via the first contact hole 28 and the second capacitor electrode 24 through the third contact hole 32, and the drain electrode is connected to the drain region D of the semiconductor layer 14 through the second contact hole 30.

[0014] Een eerste passivatielaag 40 is gevormd op het gehele oppervlak van het substraat 10 met daaronder de bronelektrode 34 en de 5 afvoerelektrode 36, .en deze eerste passivatielaag 40 heeft, een vierde contactgat 38 dat.toegang geeft tot de afvoerelektrode 36. Een eerste elektrode 42 is gevormd in het licht emitterend gebied E.op de eerste passivatielaag 40 en is via het vierde contactgat 38 verbonden met de afvoerelektrode 36..Hoewel niet getoond is de eerste elektrode 42 in 10 patroon gebracht in elk subpixelgebied, dat de minimale eenheid is voor het. vormen van een beeld..A first passivation layer 40 is formed on the entire surface of the substrate 10 including the source electrode 34 and the drain electrode 36, and this first passivation layer 40 has a fourth contact hole 38 which provides access to the drain electrode 36. A first electrode 42 is formed in the light-emitting region E. on the first passivation layer 40 and is connected via the fourth contact hole 38 to the drain electrode 36. Although not shown, the first electrode 42 is patterned in each sub-pixel region, which is the minimum unity is for it. forming an image ..

[0015] Een tweede passivatielaag 46 is gevormd op de éerstè elek trode 42, en deze tweede passivatielaag 46 heeft een opening 44 die toegang geeft tot de eerste elektrode 42. Het is dan ook. moeilijk de . ' 15 eerste elektrode 42 met een uniforme dikte uit te voéren als gevolg van de. gestapte configuratie.van de lagen onder de eerste elektrode 42. Aldus wordt een elektrisch veld geconcentreerd aan de randen van de eerste èlektrode 42, en dit kan resulteren in lekstromen. Om de. lekstromen te ondervangen bedekt.de. tweede passivatielaag 46 de randen 20 van de eerste elektrode. 42. . Vervolgens wordt een organische elektroluminescerende laag. 48 gevormd op de tweede passivatielaag. 46 in het licht emitterend gebied E, en wordt een tweede elektrode 50. gevormd op het gehele oppervlak van het substraat 10, inclusief de or-ganische elektroluminescerende laag 48.A second passivation layer 46 is formed on the first electrode 42, and this second passivation layer 46 has an opening 44 giving access to the first electrode 42. It is therefore. difficult the. First electrode 42 with a uniform thickness as a result of the. stepped configuration of the layers under the first electrode 42. Thus, an electric field is concentrated at the edges of the first electrode 42, and this can result in leakage currents. Around the. to prevent leakage currents. second passivation layer 46 the edges 20 of the first electrode. 42.. Next, an organic electroluminescent layer. 48 formed on the second passivation layer. 46 in the light-emitting region E, and a second electrode 50 is formed on the entire surface of the substrate 10, including the organic electroluminescent layer 48.

25. [0016] De eerste passivatielaag 40 isoleert de eerste.elektrode 42 ten opzichte van de lagen onder de eerste elektrode 42, en voorkomt beschadiging van de onderliggende'lagen omdat de eerste passivatielaag 40 kan zijn vervaardigd uit een anorganisch materiaal, zoals si-liciumoxide (S1O2) en siliciumnitride (SiNx) , .danwel uit. een organisch j 30 materiaal zoals.eén acrylhars. De tweede passivatielaag 46 kan een .geleidelijk verloop hebben om lekstroom te voorkomen en ook voor het voorkomen van elektrische kortsluitingen als gevolg van de stapvormige bedekkingen in het randgebied van de eerste elektrode 42, en ook voor '· .25. The first passivation layer 40 insulates the first electrode 42 from the layers below the first electrode 42, and prevents damage to the underlying layers because the first passivation layer 40 may be made of an inorganic material such as silicon. silicon oxide (S102) and silicon nitride (SiNx), or off. an organic material such as an acrylic resin. The second passivation layer 46 may have a gradual course to prevent leakage current and also to prevent electrical short circuits due to the stepped coverings in the edge region of the first electrode 42, and also for.

. het reduceren van parasitaire capaciteiten tussen de tweede elektrode .. reducing parasitic capacitances between the second electrode.

35 . 50 en een (niet getoonde) poortlijn, bijvoorbeeld de aftastende lijn in fig. 1·, en tussen de tweede elektrode 50 en een (niet getoonde) datavoerende lijn, dus de signaalvoerende lijn 1 in fig. 1.35. 50 and a gate line (not shown), for example the scanning line in FIG. 1, and between the second electrode 50 and a data-carrying line (not shown), i.e. the signal-carrying line 1 in FIG. 1.

[0017], Wanneer voorts de eerste passivatielaag 40 is vervaardigd uit een anorganisch materiaal, zoals siliciumoxide en siliciumnitride is 1025136- - 6 - de eerste passivatielaag 40 neergeslagen volgens de vorm van de tweede tussengelegen laag 26, en zal de oppervlakteruwheid van de eerste passivatielaag 40 toenemen. De karakteristieken van de eerste elektrode 42 op de eerste passivatielaag 40 verslechteren. Omdat de 5 eerste elektrode 42 is gevormd met behulp van een werkwijze van door een plasma ondersteund chemische-dampneerslag (PECVD), waarmee een dunne film wordt neergeslagen door het ontleden van reagerende gasmoleculen door botsingen met elektroden met hoge energie in een plasma en het hechten van de ontlede gasatomen aan het oppervlak van het sub-10 straat, of door een sputtermethode, waarmee een dunnè film wordt neergeslagen door botsingen van ionen met hoge energie tegen een doel in . de vaste fase of het losmaken van atomen en moleculen uit een doel.Furthermore, when the first passivation layer 40 is made of an inorganic material such as silicon oxide and silicon nitride, the first passivation layer 40 is deposited in the form of the second intermediate layer 26, and the surface roughness of the first passivation layer 40 increase. The characteristics of the first electrode 42 on the first passivation layer 40 deteriorate. Because the first electrode 42 is formed by a plasma-supported chemical vapor deposition (PECVD) method, which precipitates a thin film by decomposing reacting gas molecules by collisions with high-energy electrodes in a plasma and bonding of the decomposed gas atoms on the surface of the substrate, or by a sputtering method, with which a thin film is precipitated by collisions of high energy ions against a target. the solid phase or the release of atoms and molecules from a target.

Aldus kan de eerste elektrode 42 een slechte oppervlaktegladheid hebben. Zo worden gèmakkelijk oneffenheden en pieken op dit oppervlak ge-15 vormd, en de organische elektroluminescerénde inrichting zal. geen normaal bedrijf vertonen als gevolg van lekstromen vanuit deze oneffenheden en pieken. Het aantal pixels die geen licht uitstralen neemt met de tijd toe, en de levensduur van de inrichting wordt bekort.Thus, the first electrode 42 may have poor surface smoothness. Thus, unevenness and peaks are easily formed on this surface, and the organic electroluminescent device will. do not show normal operation as a result of leakage currents from these irregularities and peaks. The number of pixels that do not emit light increases with time, and the service life of the device is shortened.

[0018] Wanneer voorts de tweede passivatielaag 46 is vervaardigd uit 20 een anorganisch materiaal kan voor het vormen van de opening 44 de .Furthermore, when the second passivation layer 46 is made of an inorganic material, the opening 44 can form the.

tweede passivatielaag 46 worden geëtst met behulp van een droog etsproces gebruikmakend van een gasmengsel uit SF6 en 02 of .CF< en 02. Wanneer de eerste elektrode 42 is vervaardigd uit indiumtinoxide (ITO), resulterend in een lichtdoorlatend geleidend materiaal, is het 25 niet gemakkelijk het Fermi-niveau van de eerste elektrode 42 te besturen als gevolg van het gasmengsel.second passivation layer 46 are etched using a dry etching process using a gas mixture from SF6 and 02 or .CF <and 02. When the first electrode 42 is made of indium tin oxide (ITO), resulting in a light-transmissive conductive material, it is not easily control the Fermi level of the first electrode 42 due to the gas mixture.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

[0019] De onderhavige uitvinding is aldus gericht op eèn organische 30 elektroluminescerende inrichting met actieve matrix en op een werkwijze voor het vervaardigen daarvan waarmee in hoofdzaak één of meer van de problemen resulterend uit de beperkingen en nadelen van de stand van de techniek worden ondervangen.[0019] The present invention is thus directed to an organic active matrix electroluminescent device and to a method for manufacturing the same which substantially overcomes one or more of the problems arising from the limitations and disadvantages of the prior art.

[0020] Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen 35 van een organische elektroluminescerende beeldweergevende inrichting met actieve matrix met verbeterde levensduur en betrouwbaarheid.An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent active matrix display device with improved service life and reliability.

[0021] Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een organische 1.025136- - 7 - elektroluminescerende beeldweergevende inrichting met actieve matrix met verbeterde levensduur en betrouwbaarheid.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an active matrix with an active matrix and improved durability and reliability of an 1.025136- 7 active electroluminescent image display device.

[0022] Andere kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de nuvolgende beschrijving, danwel kunnen worden geleerd door 5 het in praktijk brengen van de uitvinding. De doeleinden en andere voordelen van de uitvinding worden gerealiseerd en bereikt met de structuur zoals in het bijzonder getoond in de bijgaande geschreven . beschrijving en de conclusies, en getoond in de tekening. .Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description, or may be learned by practicing the invention. The objects and other advantages of the invention are realized and achieved with the structure as particularly shown in the accompanying written. description and the claims, and shown in the drawing. .

[0023] Voor het bereiken van deze en andere voordelen en in ovëreeri-10 stemming met het doel van de onderhavige uitvinding, zoals belichaamd in en ruim beschreven, omvat een organische elektroluminescerende ! beeldweergevende inrichting met actieve matrix een substraat met een licht emitterend gebied, met subpixelgebieden; een aantal schakelelementen op het substraat in de subpixelgebieden; een eerste ! 15 passivatiélaag die het aantal schakelelementen bedekt en is uitgevoerd met een aantal eerste, contactgaten, toegang gevend tót het ' aantal schakelelementen; een aantal eerste elektroden op de eerste · , passivatiélaag, waarbij elke eerste elektrode is verbonden, met elk · ' schakelelement via elk eerste contactgat; een tweede passivatiélaag.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied in and broadly described, an organic electroluminescent comprises. active matrix image-displaying device; a substrate with a light-emitting region, with sub-pixel regions; a plurality of switching elements on the substrate in the sub-pixel regions; a first ! A passivation layer covering the number of switching elements and being provided with a number of first contact holes, giving access to the number of switching elements; a plurality of first electrodes on the first passivation layer, each first electrode being connected to each switching element via each first contact hole; a second passivation layer.

20 op het aantal eerste elektroden,., welke tweede passivatiélaag. een aantal openingen heeft, die toegang geven tot het aantal eerste elektroden, en de randdelen van het aantal, eerste elektroden bedekt; ! een aantal organische elektroluminescerende lagen op de tweede | passivatiélaag, waarbij elke organische elektroluminescerende laag in j 25 contact is met elke eerste elektrode via elke opening; en een tweede. ! elektrode op het aantal organische elektroluminescerende lagen, waarbij de eerste passivatiélaag is vervaardigd van een eerste : organisch materiaal met een vlak gemaakt bovenoppervlak en de tweede j passivatiélaag is. vervaardigd van een tweede organisch materiaal met : . 30 een formatietemperatuur die lager is dan een formatietemperatuur van het eerste organische materiaal.. \20 on the number of first electrodes, which second passivation layer. has a plurality of openings giving access to the plurality of first electrodes and covering the edge portions of the plurality of first electrodes; ! a number of organic electroluminescent layers on the second | passivation layer, wherein each organic electroluminescent layer is in contact with each first electrode through each aperture; and a second. ! electrode on the number of organic electroluminescent layers, the first passivation layer being made of a first organic material with a flat surface and the second passivation layer. made from a second organic material with:. 30 a formation temperature that is lower than a formation temperature of the first organic material.

[0024] Volgens een ander aspect van de uitvinding omvat een werkwijze voor het vervaardigen van een organische elektroluminescerende jAccording to another aspect of the invention, a method for manufacturing an organic electroluminescent comprises

beeldweergevende'inrichting met actieve matrix de stappen van het vor- Iactive matrix image displaying device

35 men van een schakelelement op een substraat met subpixelgebieden; het I35 a switching element on a substrate with sub-pixel regions; the I

i vormen van een eerste passivatiélaag op het schakelelement, waarbij de j eerste passivatiélaag een eerste contactgat omvat voor het toegang j geven tot het schakelelement; het vormen van een eerste elektrode op j de eerste passivatiélaag in de subpixelgebieden, waarbij de eerste 4025136- !forming a first passivation layer on the switch element, the first passivation layer comprising a first contact hole for accessing the switch element; forming a first electrode on the first passivation layer in the sub-pixel regions, the first 4025136;

_ _ I_ _ I

- 8 - elektrode is verbonden met het schakelelement via het eerste contactgat; het vormen van een tweede passivatielaag op de eerste elektrode, welke tweede passivatielaag een opening heeft die toegang geeft tot de eerste elektrode, en randdelen van de eerste elektrode 5 bedekt; het'vormen van een organische elektroluminescerende laag op de tweede passivatielaag in de subpixelgebieden, waarbij de organische elektroluminescerende laag in contact is met de eerste elektrode via de. opening; en het vormen van een tweede elektrode op de organische elektroluminescerende laag, waarbij de eerste passivatielaag een 10 eerste organisch materiaal omvat met een vlak gemaakt bovenoppejrvlak en de tweede, passivatielaag-een tweede organisch materiaal omvat met een formatietemperatuur. die lager is dan een formatietemperatuur van . het eerste organische materiaal. .....- 8 - electrode is connected to the switching element via the first contact hole; forming a second passivation layer on the first electrode, said second passivation layer having an opening giving access to the first electrode, and covering edge portions of the first electrode 5; forming an organic electroluminescent layer on the second passivation layer in the sub-pixel regions, wherein the organic electroluminescent layer is in contact with the first electrode via the. opening; and forming a second electrode on the organic electroluminescent layer, wherein the first passivation layer comprises a first organic material with a planarized upper surface and the second passivation layer comprises a second organic material with a formation temperature. which is lower than a formation temperature of. the first organic material. .....

[0025] . Het. zal duidelijk zijn dat zowel de voorgaande algemene be-15 schrijving als de nuvolgende.gedetailleerde beschrijving gegeven zijn.. bij wijze, van voorbeeld en toelichting.en zijn bedoeld als een. verdere uiteenzetting van de uitvinding.. It. It will be appreciated that both the foregoing general description and the following detailed description have been given by way of example and explanation and are intended as an example. further explanation of the invention.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

20 [0026] De bijgaande tekening, die is bijgevoegd voor het verschaf fen van een verder begrip van de uitvinding en die is opgenomen in een deel vormt van deze aanvrage, illustreert uitvoeringsvormen van de uitvinding en dient in combinatie met de beschrijving ter toelichting van het principe van de uitvinding. In de tekening is: 25 [0027] Fig. 1 een schematische ketendiagram van een pixelstructuur van een OELD inrichting 'met actieve matrix volgens de stand van de techniek;The accompanying drawing, which is enclosed to provide a further understanding of the invention and which is incorporated in part of this application, illustrates embodiments of the invention and, in combination with the description, serves to illustrate the invention. principle of the invention. In the drawing: FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a pixel structure of an active matrix OELD device according to the prior art;

[0028] . Fig. 2 een dwarsdoorsnede van een. OELD inrichting met actieve matrix volgens de stand van de techniek; 30 [0029] Fig. 3 een dwarsdoorsnede van een OELD inrichting met ac tieve matrix gegeven als voorbeeld volgen de onderhavige uitvinding;. FIG. 2 a cross-section of one. OELD device with active matrix according to the prior art; FIG. 3 shows a cross-section of an active matrix OELD device given as an example according to the present invention;

[0030] Fig. 4 een dwarsdoorsnede van.een andere OELD inrichting met actieve matrix volgens de onderhavige uitvinding; enFIG. 4 is a cross-sectional view of another active matrix OELD device according to the present invention; and

[0031] Fig; .5 een stroomkaart van een als voorbeeld gegeven werk-35 wijze voor het vervaardigen van een OELD inrichting met actieve matrix volgens de onderhavige uitvinding.FIG. .5 a flow chart of an exemplary method for manufacturing an active matrix OELD device according to the present invention.

102513Θ- - 9 -102513Θ - 9 -

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

[0032] In detail zal worden verwezen naar de getoonde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarvan een voorbeeld in de bijgaande tekening is gegeven.Reference will be made in detail to the illustrated embodiments of the present invention, an example of which is given in the accompanying drawing.

5 [0033] Fig. 3 is een dwarsdoorsnede van een als voorbeeld gegeven OELD inrichting met actieve matrix volgens de onderhavige uitvinding.FIG. 3 is a cross-sectional view of an exemplary active matrix OELD device according to the present invention.

Volgens fig. 3 kan een bufferende laag 112 zijn gevormd op een substraat 110, dat een. licht emitterend gebied E kan bevatten voör het vormen van een beeld, en kan een dunne-filmtransistor T.zijn ge*-10 vormd op de bufferende laag 12. Een organische elektroluminescerende (EL) diode DeL kan zijn gevormd in het licht emitterend gebied, en kan zijn verbonden met het eerste deel van de dunne-filmtransistor T, en een opslagcondensator Cst kan zijn gevormd die is verbonden met een .. ! tweede deel van de dunne-filmtransistor T. | 15 [0034] Volgens fig. 3 kunnen een halfgeleidende laag 114 en een eer-, ste condensatorelektrode 116 zijn gevormd op de bufferende laag 112, en een de poort isolerende laag 118 en een poortelektrode 120 kunnen vervolgens zijn gevormd op een centraal gedeelte van de halfgeleidende laag 114. Een eerste tussengelegen laag 112 kan zijn gevormd over een 20 geheel oppervlak van. het substraat 110 ter bedekking van de poortelek-. trode 120 en de eerste condensatorelektrode 116. Een tweede condensatorelektrode 124.kan zijn gevormd óp de eerste tussengelegen laag 122, corresponderend.met de eerste condensatorelektrode 116, terwijl de. . tweede condensatoreléktrode 124 kan aftakken vanaf een (niet getoonde).According to FIG. 3, a buffering layer 112 may be formed on a substrate 110, which is one. light-emitting region E may contain an image for forming an image, and a thin film transistor T. may be formed on the buffering layer 12. An organic electroluminescent (EL) diode DeL may be formed in the light-emitting region, and may be connected to the first portion of the thin film transistor T, and a storage capacitor Cst may be formed which is connected to a. second part of the thin film transistor T. | [0034] According to FIG. 3, a semiconductor layer 114 and a first capacitor electrode 116 may be formed on the buffering layer 112, and a gate insulating layer 118 and a gate electrode 120 may then be formed on a central portion of the semiconductor layer 114. A first intermediate layer 112 may be formed over an entire surface of. the substrate 110 for covering the gate leakage. electrode 120 and the first capacitor electrode 116. A second capacitor electrode 124 may be formed on the first intermediate layer 122 corresponding to the first capacitor electrode 116, while the. . second capacitor electrode 124 can branch from one (not shown).

25 voedende lijn en een tweede tussengelegen laag 126 kan zijn gevormd over een geheel oppervlak van het substraat 110, de tweede condensato-relektrode 124 inbegrepen.The supply line and a second intermediate layer 126 may be formed over an entire surface of the substrate 110, including the second capacitor-relode electrode 124.

[0035] Hoewel niet getoond kan een poortlijn die is verbonden met de poortelektrode 120, en die kan worden aangeduid als een aftastende 30 lijn zijn gevormd in een eerste richting, en een voedende lijn die is . verbonden met de tweede condensator 124 kan zijn gevormd in een tweede richting, daarbij de poortlijn kruisend. De poortelektrode 120 kan zijn verbonden met een afvoerelektrode van een (niet getoonde) schakelende dunne-filmtransistor van de OELD inrichting met actieve matrix.Although not shown, a gate line connected to the gate electrode 120, and which may be referred to as a scanning line, may be formed in a first direction, and a feeding line that is. connected to the second capacitor 124 may be formed in a second direction, thereby crossing the gate line. The gate electrode 120 may be connected to a drain electrode of a (non-shown) switching thin-film transistor of the active matrix OELD device.

35 [0036] Volgens fig. 3 kan de halfgeleidende laag 114 een actief ge bied A bevatten corresponderend met de de poort isolerende laag 118 en de poortelektrode 120, en kunnen bron- en afvoergebieden S respectievelijk D aan weerskanten van het actieve gebied A zijn aangebracht. De halfgeleidende laag 114 en de eerste condensatorelektrode 116 kunnen 1025138- - 10 - kristallijn silicium, zoals polykristallijn silicium, omvatten. Het actieve gebied A van de halfgeleidende laag 114 kan corresponderen met een intrinsiek halfgeleidergebied en de bron- respectievelijk afvoer-gebieden S respectievelijk D van de halfgeleidende laag 114 en de eer-5 ste condensatorelektrode 116 kunnen corresponderen met een met ionen gedoteerd halfgeidergebied.[0036] According to FIG. 3, the semiconductor layer 114 can contain an active region A corresponding to the gate insulating layer 118 and the gate electrode 120, and source and drain regions S and D, respectively, can be provided on either side of the active region A. . The semiconductor layer 114 and the first capacitor electrode 116 may comprise 1025138-crystalline silicon, such as polycrystalline silicon. The active region A of the semiconductor layer 114 may correspond to an intrinsic semiconductor region, and the source and drain regions S and D, respectively, of the semiconductor layer 114 and the first capacitor electrode 116 may correspond to an ion-doped semiconductor region.

. . [0037] De de poort.isolerende laag 118, de eerste tussengelegen laag .. . The gate insulating layer 118, the first intermediate layer.

122 en. de tweede tussengelegen laag 126 kunneri isolerende materialen omvatten. De de poort isolerende laag 118 kan bijvoorbeeld zijn ver- 10 vaardigd uit siliciumnitride (SiNx) en de eerste en tweede, .tussengelegen lagen 122 en 126 kunnen zijn vervaardigd uit een anorganisch materiaal,. zoals siliciumnitride (SiNx) en siliciumoxide (S1O2) . De eerste tussengelegen laag 122 en de tweede tussengelegen laag 126 kunnen een eerste contactgat hebben, toegang gevend tot het brongebied S yan de 15 halfgeleidende laag 114, en eèn tweede contactgat 130 dat toegang geeft tot het afvoergebied D van de halfgeleidende laag-114. De tweede tussengelegen laag 126 kan een derde contactgat 132 hebben dat toegang geeft tot de tweede condensatorelektrode 124, terwijl de eerste en tweede condensatorelektroden 115 en 124 en de eerste tussengelegen 20 'laag.122 in combinatie de opslagcondensator CSt kunnen vormen.122 and. the second intermediate layer 126 may comprise insulating materials. The gate insulating layer 118 can for example be made of silicon nitride (SiNx) and the first and second intermediate layers 122 and 126 can be made of an inorganic material. such as silicon nitride (SiNx) and silicon oxide (S102). The first intermediate layer 122 and the second intermediate layer 126 may have a first contact hole giving access to the source region S of the semiconductor layer 114, and a second contact hole 130 giving access to the drain region D of the semiconductor layer 114. The second intermediate layer 126 may have a third contact hole 132 giving access to the second capacitor electrode 124, while the first and second capacitor electrodes 115 and 124 and the first intermediate 20 'layer 120 may in combination form the storage capacitor CSt.

[0038] Volgens.fig. 3 kunnen een bronelektrode 134 en een afvoerelektrode . 136 zijn gevormd op de tweede tussengelegen laag 126, waarbij de bronelektrode 134 kan zijn verbonden met het afvoergebied S van' de halfgelèidende laag. 114 via het eerste contactgat 12:8 en dé tweede .According to FIG. 3 can be a source electrode 134 and a drain electrode. 136 are formed on the second intermediate layer 126, wherein the source electrode 134 may be connected to the drain region S of the semiconductor layer. 114 through the first contact hole 12: 8 and the second.

25 condensatorelektrode 124 via het derde contactgat 132, en de afvoer- . elektrode 136 kan zijn.verbonden met het afvoergebied D van de halfgeleidende laag 114 via het tweede contactgat 130. De bronelektrode 134 en de afvoerelektrode 136 kunnen metaalmaterialen omvatten met een sterke weerstand tegen corrosie, zoals molybdeen (Mo), nikkel (Ni),.Capacitor electrode 124 through the third contact hole 132, and the drain. electrode 136 may be connected to the drain region D of the semiconductor layer 114 through the second contact hole 130. The source electrode 134 and the drain electrode 136 may comprise metal materials with strong corrosion resistance, such as molybdenum (Mo), nickel (Ni) ,.

30 wolfram (W) en chroom (Cr).Tungsten (W) and chromium (Cr).

[0039] Een eerste passivatielaag 140 kan zijn gevormd over een. geheel oppervlak van het substraat 110, inclusief de bronelektrode 134 en de afvoerelektrode 136, waarbij deze eerste passivatielaag 140 een vierde contactgat 138 kan hebben, toegang gevend tot de afvoer- 35 elektrode 136. Een eerste elektrode 142 kan zijn gevormd op de eerste passivatielaag 140 in het licht emitterend gebied E, en kan zijn verbonden met de afvoerelektrode 136 via het vierde contactgat 138. Hoewel niet getoond kan de eerste elektrode 142 in elk subpixelgebied in patroon zijn; gebracht.A first passivation layer 140 may be formed over one. the entire surface of the substrate 110, including the source electrode 134 and the drain electrode 136, this first passivation layer 140 having a fourth contact hole 138, giving access to the drain electrode 136. A first electrode 142 may be formed on the first passivation layer 140 in the light-emitting region E, and may be connected to the drain electrode 136 through the fourth contact hole 138. Although not shown, the first electrode 142 may be patterned in any sub-pixel region; brought.

1025136- - 11 -1025136- 11

[0040] De eerste passivatielaag 140 kan zijn vervaardigd uit organische materialen met een vlak gemaakt oppervlak ter verbetering van de oppervlakte-eigenschappen van de eerste elektrode 142. De eerste passivatielaag 140 kan bijvoorbeeld bestaan uit benzocyclobuteen 5 (BCB), polyacrylaat en uit polyimide. Daar deze organische lagen kunnen zijn gevormd met een spincoatingsproces worden de organische lagen niet significant beïnvloed door de topologieën van de daaronder gelegen lagen. De bovenste oppervlakken van de organische materialen kunnen gemakkelijk vlak worden gemaakt. De eerste passivatielaag 140 10 kan bijvoorbeeld een dikte hebben van meer dan 1 pm, gelegen in het bereik van 1 pm tot ongeveer 10 pm.The first passivation layer 140 can be made from organic materials with a flattened surface to improve the surface properties of the first electrode 142. The first passivation layer 140 can be, for example, benzocyclobutene 5 (BCB), polyacrylate and polyimide. Since these organic layers may be formed by a spin coating process, the organic layers are not significantly affected by the topologies of the layers below. The upper surfaces of the organic materials can easily be flattened. The first passivation layer 140 may, for example, have a thickness of more than 1 µm, in the range of 1 µm to about 10 µm.

. [0041]. Volgens fig..3 kan een tweede passivatielaag 146 zijn gevormd op de eerste elektrode 142, en deze tweede passivatielaag 146 kan een • opening' 144 hebben voor het geven van toegang tot de eerste elektrode 15 142. Om te voorkomen dat er lekstroom optreedt aan de randdelen van de eerste elektrode 142 kan de tweede passivatielaag 146 zijn gevormd zodanig dat deze de randdelen van de eerste elektrode 142 bedekt. De tweede passivatielaag 146 kan zijn vervaardigd uit organische materialen die kunnen worden gevormd met betrekkelijk lage tem-....... . According to Fig. 3, a second passivation layer 146 may be formed on the first electrode 142, and this second passivation layer 146 may have an opening 144 for providing access to the first electrode 142. To prevent leakage current from occurring to the second passivation layer 146 may be formed from the edge portions of the first electrode 142 such that it covers the edge portions of the first electrode 142. The second passivation layer 146 can be made from organic materials that can be formed at relatively low temperatures.

20. peraturen, zoals een fotoresistmateriaal, polyacrylaat, polyimide en benzocyclobuteen (BCB).20. peratures, such as a photoresist material, polyacrylate, polyimide and benzocyclobutene (BCB).

[0042] Vólgens fig. 3 kan een organische elektroluminescerende laag 148 zijn gevormd.op de tweede passivatielaag 146 in het licht emitterend gebied E om via de opening 144 in contact te zijn met de eerste 25. elektrode 142. Vervolgens kan een tweede elektrode 150 worden gevormd over een geheel.oppervlak vari het substraat 110, inclusief de organische elektroluminescerende laag 148.' De.eerste en tweede elektroden’ 142 en- .150 en de organische elektroluminescerende laag 140 die zich bevindt tussen de eerste’en de tweede elektroden 142 en. 150 vormen de 30 organische EL diode DEl·According to FIG. 3, an organic electroluminescent layer 148 may be formed on the second passivation layer 146 in the light emitting region E to be in contact with the first 25 electrode 142 via the aperture 144. A second electrode 150 may then be formed. are formed over an entire surface of the substrate 110, including the organic electroluminescent layer 148. The first and second electrodes 142 and 150 and the organic electroluminescent layer 140 located between the first and second electrodes 142 and. 150 form the 30 organic EL diode DE1 ·

[0043] Volgens de onderhavige uitvinding wordt de eerste passivatielaag 140, die is een onderlaag van de organische EL diode DeL en die in contact is. met de organische EL diode DEL, en de tweede passivatielaag 146, die de randdelen bedekt van de eerste elektrode 35 142 en is aangebracht tussen de eerste en de tweede elektroden 142 en 150, zijn vervaardigd uit een organisch materiaal. Wanneer de eerste en de tweede passivatielagen 140 en 146 zijn vervaardigd uit hetzelfde . organisch materiaal kan de eerste passivatielaag 140 worden geëtst met een etsmiddel van de tweede passivatielaag 146 wanneer de tweede 1025138- - 12 - passivatielaag 146 wordt gevormd, en kan de eerste elektrode 142 tussen de eerste en de tweede passivatielagen 140 en 146 worden beschadigd. Aldus zijn de eerste en de tweede passivatielagen 140 en 146 vervaardigd uit onderling verschillende organische materialen.According to the present invention, the first passivation layer 140 becomes a lower layer of the organic EL diode DeL and is in contact. with the organic EL diode DEL, and the second passivation layer 146, which covers the edge portions of the first electrode 142 and is disposed between the first and second electrodes 142 and 150, are made of an organic material. When the first and second passivation layers 140 and 146 are made of the same. organic material, the first passivation layer 140 can be etched with an etchant of the second passivation layer 146 when the second passivation layer 146 is formed, and the first electrode 142 between the first and second passivation layers 140 and 146 can be damaged. Thus, the first and second passivation layers 140 and 146 are made of mutually different organic materials.

5 [0044] Omdat polyimidematerialen goed hechten aan een lichtdoorla- tend geleidend materiaal zoal indiumtinoxide, dit in tegenstelling tot andere organische materialen, is het gunstig dat een imidisatiefactor van het polyimidemateriaal, dat is een factor van een samenstelling met een iminogroep (NH) in het polyimide, hoger is dan 95%. Omdat het 10 polyimide van de imidisatiefactor goed hechtend is minimaliseert het polyimide de effecten veroorzaakt door processen bestemd voor het vormen van andere organische' materialen. De eerste elektrode 14.2 kan wor- ' den beschadigd wanneer.de eerste en de tweede passivatielagen 140 en 146 zijn vervaardigd uit hetzelfde materiaal, en het is' dus gunstig 15 dat de polyimidematerialen worden gebruikt als uitsluitend ofwel de' eerste passivatielaag 140 dan wel de tweede passivatielaag 146. Het polyimidemateriaal kan worden gebruikt als de eerste passivatielaag 140 en de invloeden: op de eerste passivatielaag 140 door een oplosmiddel van de tweede passivatielaag 146 kunnen minimaal worden 20 gemaakt tijdèns het proces van het vormen van de twëede passivatielaag ' 146.[0044] Because polyimide materials adhere well to a light-transmitting conductive material such as indium tin oxide, in contrast to other organic materials, it is favorable that an imidization factor of the polyimide material, which is a factor of a composition with an imino group (NH) in the polyimide is higher than 95%. Because the polyimide of the imidization factor is well adherent, the polyimide minimizes the effects caused by processes intended to form other organic materials. The first electrode 14.2 can be damaged if the first and second passivation layers 140 and 146 are made of the same material, and it is therefore advantageous for the polyimide materials to be used exclusively as either the first passivation layer 140 or the second passivation layer 146. The polyimide material can be used as the first passivation layer 140 and the influences: on the first passivation layer 140 by a solvent of the second passivation layer 146 can be made at a minimum during the process of forming the second passivation layer 146.

[0045] Hoewel de tweede passivatielaag 146 met de opening- 144 kan zijn vervaardigd uit anorganische materialen, kunnen veranderingen in . de oppervlakte-eigenschappen van de eerste elektrode 142, die kan be- 25 staan uit indiumtinoxide en die via de opening toegankelijk kan zijn, worden gereduceerd. Wanneer de eerste elektrode 142 en de.tweede elek- *.· trode 146 functioneren als anode-elektrode respectievelijk kathodé-elektrode, en licht afkomstig van de organische elektroluminescerende laag 148 wordt geëmitteerd door de tweede elektrode 150> kan de OELD 30 inrichting worden beschouwd te zijn een OELD inrichting van de topemissiesoort, en kan de tweede elektrode 150 zijn vervaardigd uit een lichtdoorlatend geleidend materiaal.Although the second passivation layer 146 with the aperture 144 may be made of inorganic materials, changes may occur. the surface properties of the first electrode 142, which may consist of indium tin oxide and which may be accessible through the aperture, are reduced. When the first electrode 142 and the second electrode 146 function as anode electrode and cathode electrode, respectively, and light from the organic electroluminescent layer 148 is emitted by the second electrode 150, the OELD 30 device can be considered to be an OELD top emission type device, and the second electrode 150 may be made of a light transmissive conductive material.

[0046] Fig. 4 is een dwarsdoorsnede van een andere OELD inrichting met actieve matrix volgens de onderhavige uitvinding. Volgens fig. .4 .FIG. 4 is a cross-sectional view of another active matrix OELD device according to the present invention. According to FIG.

35 kan een licht emitterend gebied E zijn bepaald op een substraat 210 door subpixelgebieden Psub, en kan een dunne-filmtransistor T met een halfgeleidende laag 212, een poortelektrode 214, een bronelektrode 216 en een afvoerelektrode 218 zijn gevormd op het substraat 210. Bovendien kan een eerste passivatielaag 222 uit een eerste organisch 1025136- i ! - 13 - j materiaal zijn gevormd op het gehele oppervlak van het substraat 210, j inclusief de dunne-filmtransistor T, en deze eerste passivatielaag \ 222 kan een afvoercontactgat 220 hebben, toegang gevend tot de afvoerelektrode 218. Een eerste elektrode 224 kan zijn gevormd op de 5 eerste passivatielaag 222 en kan via het afvoercontactgat 220 zijn verbonden met de.afvoerelektrode 218.35, a light-emitting region E may be determined on a substrate 210 by sub-pixel regions Psub, and a thin film transistor T having a semiconductor layer 212, a gate electrode 214, a source electrode 216, and a drain electrode 218 may be formed on the substrate 210. In addition, a first passivation layer 222 from a first organic 1025136-i! The material is formed on the entire surface of the substrate 210, including the thin film transistor T, and this first passivation layer 222 may have a drain contact hole 220 giving access to the drain electrode 218. A first electrode 224 may be formed on the first passivation layer 222 and may be connected via the drain contact hole 220 to the drain electrode 218.

[0047] . Een tweede passivatielaag 228, die tweede organische materialen kan omvatten, kan zijn gevormd op de eerste elektrode 224 voor het bedekken van de randdelèn van de eerste elektrode 224, en kan een 10 opening 226 hebben, toegang gevend tot de eerste elektrode 224. .. A second passivation layer 228, which may comprise second organic materials, may be formed on the first electrode 224 to cover the edge portions of the first electrode 224, and may have an opening 226 giving access to the first electrode 224.

Voorts kan een organische elektroluminescerende laag 230 zijn gevormd op de. tweede passivatielaag 228 en in contact zijn met de eerste elektrode 224 via de opening 226. Eèn tweede elektrode 232 .. kan zi jn gevormd op het gehele oppervlak van het substraat 210, inclusief de ..Furthermore, an organic electroluminescent layer 230 may be formed on the surface. second passivation layer 228 and in contact with the first electrode 224 through the aperture 226. A second electrode 232 may be formed on the entire surface of the substrate 210, including the ..

15 organische elektroluminescerende laag 230.Organic electroluminescent layer 230.

[0048] . Het eerste organisch materiaal kan zijn gekozen uit die orga nische materialen die goede vlaktekarakteristieken hebben,· zoals ben-zocyclobuteen, pólyacrylaat en polyimide, en het tweede organisch materiaal kan een fotorésistmateriaal zijn danwel pólyacrylaat., p'olyi- : 20 mide en benzocyclobuteèn. (BCB). Omdat de organische: materialen kunnen uitharden bij temperaturen die lager zijn dan de uithardtemperatüren van anorganische materialen kan het tweede organisch materiaal zijn gekozen uit die organische materialen met een formatietemperatuur lager dan de formatietemperatuur van het eerste organisch materiaal, 25 waarbij de formatietemperatuur kan zijn de temperatuur bij:., het bakken en uitharden na het bekleden met hét. organisch materiaal; Wanneer de . formatietemperatuur van het tweede organisch materiaal betrekkelijk hoog is. kunnen de eerste organische materialen teveel uitharden en kunnen gemakkelij.k defecten optreden door degeneratie van de laag.or-' 30 ganisch materiaal. Dienovereenkomstig kunnen de eerste en de tweede . organische materialen verschillende materialen zijn, waarbij, het eerste organisch materiaal kan omvatten pólyimidematerialen zodat de imi-disatiefactor van het polyimide hoger dan 95% kan zijn.'... The first organic material can be selected from those organic materials that have good surface characteristics, such as benzocyclobutene, polyacrylate and polyimide, and the second organic material can be a photo resist material or polyacrylate, polyimide and benzocyclobutees. (BCB). Because the organic materials can cure at temperatures lower than the curing temperatures of inorganic materials, the second organic material can be selected from those organic materials with a formation temperature lower than the formation temperature of the first organic material, the formation temperature being the temperature at:., baking and curing after coating with the. organic material; When the . formation temperature of the second organic material is relatively high. The first organic materials can cure too much and defects can easily occur due to degeneration of the layer of organic material. The first and the second can accordingly. organic materials are different materials, wherein the first organic material may include polyimide materials such that the imitation factor of the polyimide may be greater than 95%.

[0049] Fig.. .5 is een stroomkaart van een als voorbeeld gegeven werk-35 wijze voor het vervaardigen van een OELD inrichting, met ..actieve matrix volgens de uitvinding. Volgens fig. 5 kan' de stap STl omvatten het vormen van een dunne-filmtransistor op een- substraat, dat subpixelge-bieden kan omvatten. De dunne-filmtransistor kan een aanstürende dunne-filmtransistor omvatten die is verbonden met een organische elek- 1025136- - 14 - troluminescerende diode en een schakelende dunne-filmtransistor die is verbonden met een poortlijn en een datalijn.Fig. 5 is a flow chart of an exemplary method for manufacturing an OELD device with an active matrix according to the invention. According to FIG. 5, the step ST1 may include forming a thin film transistor on a substrate, which may include sub-pixel regions. The thin film transistor may comprise a driving thin film transistor connected to an organic electrolytic diode and a switching thin film transistor connected to a gate line and a data line.

[0050] Een stap ST2 kan omvatten het vormen van een eerste passivatielaag op het geheel oppervlak van het substraat, de dunne- 5 filmtransistor inbegrepen. De eerste passivatielaag kan zijn vervaardigd uit een eerste organisch materiaal en kan een eerste contactgat hebben voor het toegang geven tot een gedeelte van de dunne^filmtransistor.;A step ST2 may include forming a first passivation layer on the entire surface of the substrate, including the thin film transistor. The first passivation layer may be made of a first organic material and may have a first contact hole for accessing a portion of the thin film transistor.

[0051] Een stap ST3 kan omvatten het vormen van een eerste elektrode 10 op de eerste passivatielaag, waarbij deze eerste elektrode kan zijn verbonden met de dunne-filmtransistor via het eerste contactgat.A step ST3 may include forming a first electrode 10 on the first passivation layer, this first electrode being connected to the thin film transistor through the first contact hole.

[0052] Een stap. STS4 kan omvatten het vormen van een tweede passivatielaag op de eerste elektrode, waarbij deze tweede passivatielaag kan zijn.vervaardigd uit een tweede organisch .One step. STS4 may include forming a second passivation layer on the first electrode, said second passivation layer being made from a second organic.

15 materiaal. Voorts kan deze tweede passivatielaag een opening hebben. - '\ voor het vri jgeven van de, eerste elektrode en voor het bedekken van’ de -randdelen van de eerste elektrode.15 material. Furthermore, this second passivation layer can have an opening. for releasing the first electrode and for covering the edge portions of the first electrode.

[0053] Een stap ST5 kan omvatten het vormen van een organische elek-troluminescerende laag op de tweede passivatielaag en het vormen van 20 een tweede elektrode over het gehele oppervlak van het substraat, de . organische elektroluminescerende laag inbegrepen. De organische · .A step ST5 may include forming an organic electroluminescent layer on the second passivation layer and forming a second electrode over the entire surface of the substrate, the. organic electroluminescent layer included. The organic ·.

elektroluminescerende laag kan .zijn verbonden met de. eerste elektrode. .. via de opening..electroluminescent layer may be connected to the. first electrode. .. through the opening ..

[0054] Het eerste organisch materiaal en het tweede organisch mate-25 riaal kunnen zijn gekozen uit onderling verschillende materialen.. Wan-r neer ofwel het.eerste organisch materiaal danwel het tweede organisch, materiaal wórdt gekozen uit polyimidematerialen kan de imidisatiefac-tor van de polyimidematerialen meer dan 95% zijn. Het polyimidemate-riaal.kan worden gebruikt als eerste organisch materiaal.The first organic material and the second organic material can be selected from mutually different materials. When either the first organic material or the second organic material is selected from polyimide materials, the imidization factor of the polyimide materials are more than 95%. The polyimide material can be used as the first organic material.

30 [0055] Volgens de uitvinding is de OELD inrichting met actieve ma-.[0055] According to the invention, the OELD device is active.

trix gunstig omdat de.passivatielaag kan worden gevormd door eeri ’ . . spincoatingmethode., en de passivatielaag een dikte kan hebben.groter . dan die van een anorganische laag gebruikmakend van een chemische, dampneerslagmethode. De passivatielaag kan een veel vlakker oppervlak 35 hebben omdat de topologieën van de daaronder gelegen lagen weinig invloed hebben op het bovenoppervlak van de passivatielaag.. Het optreden van elektrische kortsluitingen tussen de elektroden van de organische elektroluminescerende inrichting kan aldus worden voorkomen.trix is favorable because the passivation layer can be formed by eeri ". . spin coating method., and the passivation layer may have a thickness larger. than that of an inorganic layer using a chemical vapor deposition method. The passivation layer can have a much flatter surface because the topologies of the layers below have little influence on the upper surface of the passivation layer. The occurrence of electrical short circuits between the electrodes of the organic electroluminescent device can thus be prevented.

1025136- i - 15 - ί ι1025136-1

[0056] Beschadiging van de onderliggende lagen kan worden geredu- | ceerd omdat de organische laag kan worden gevormd bij temperaturen die j lager zijn dan de formatietemperaturen van de lagen uit anorganisch ! materiaal. Omdat de organische materialen zeer vlakke bovenoppervlak- . j 5 ken hebben kan de totale dikte van de inrichting groter zijn, waarmee . de levensduur en de betrouwbaarheid van de inrichting worden vergroot.Damage to the underlying layers can be reduced because the organic layer can be formed at temperatures lower than the formation temperatures of the inorganic layers. material. Because the organic materials are very flat top surface. The total thickness of the device may be greater, with which. the service life and reliability of the device are increased.

[0057] . Het zal de vakman duidelijk zijn dat verschillende modificaties en variaties mogelijk zijn in de organische elektroluminescerende beeldweergevende inrichting en de werkwijze voor het vervaardigen van 10 de organische elektroluminescerende beeldweergevende'inrichting volgens de uitvinding zonder het kader en de geest van de uitvinding te\ verlaten. Het is dan ook beoogd dat de onderhavige uitvinding alle modificaties en variaties van de uitvinding bestrijkt, onder voorwaarde dat zij vallen binnen het kader van de bijgaande conclusies en de 15 equivalenten, daarvan.. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible in the organic electroluminescent image display device and method of manufacturing the organic electroluminescent image display device according to the invention without departing from the scope and spirit of the invention. It is therefore intended that the present invention cover all modifications and variations of the invention, provided that they fall within the scope of the appended claims and their equivalents.

1025136-1025136-

Claims

An organic electroluminescent active-matrix display device comprising: a substrate with a light-emitting region, with sub-pixel regions; 5 a plurality of switching elements on the substrate in the sub-pixel regions; a first passivation layer covering the number of switching elements and being formed with a number of first contact holes, giving access to the number of switching elements; 10. a plurality of first electrodes on the first passivation layer / wherein each first electrode is connected to each switching element via each first contact hole; a second passivation layer on the number of first electrodes, which second passivation layer has a number of openings, giving access to the number of first electrodes, and covering edge parts of the number of first electrodes; a plurality of organic electroluminescent layers on the second passivation layer, wherein each organic electroluminescent layer is in contact with each first electrode through each aperture; and a second electrode on the plurality of organic electroluminescent layers, wherein the first passivation layer is made of a first organic material with a flattened upper surface and the second passivation layer is made of a second organic material with a formation temperature lower than the formation temperature of the first organic material.

The device of claim 1, wherein the first organic material comprises at least one of benzocyclobutene, polyacrylate, and polyimide.

3. The device according to claim 2, wherein the polyimide has an imidization factor of greater than 95%.

The device of claim 1, wherein the second organic material is at least one of photoresist, benzocyclobutene, polyacrylate and polyimide.

The device of claim 4, wherein the polyimide has an imidization factor of more than 95%. 1025138 - 17 -

The device of claim 1, wherein the plurality of first electrodes act as an anode electrode and the second electrodes act as a cathode electrode.

7. The device of claim 6, wherein the light generated by the organic electroluminescent layer is transmitted through the second electrode.

The device of claim 7, wherein the second electrode comprises light-transmitting conductive material.

The device of claim 1, wherein each switching element 10 comprises a semiconductive layer with an active region and source-r and drain region, a gate electrode disposed over the active region, a source electrode connected to the source region, and a drain electrode connected to the drain region . .

10. The device according to claim 9, further comprising a number of storage capacitors electrically connected to the number of switching elements.

11. The device of claim 10, wherein each storage capacitor comprises a first capacitor electrode made of the same material as the semiconductor layer and a second capacitor electrode connected to the source electrode.

The device of claim 1, wherein the first and second passivation layers are formed by a spin coating method.

The device of claim 1, wherein the first passivation layer has a thickness in the range of about 25 µm to about 10 pra.

The device of claim 1, wherein the first and second passivation layers are made from mutually different organic materials.

15. A method for manufacturing an active matrix active electroluminescent image display device, comprising the steps of: forming a switching element on a substrate with sub-pixel regions; forming a first passivation layer on the switch element, the first passivation layer comprising a first contact hole for accessing the switch element; forming a first electrode on the first passivation layer in the sub-pixel regions, the first electrode being connected to the switching element via the first contact hole; Forming a second passivation layer on the first electrode, said second passivation layer having an opening giving access to the first electrode, and covering edge portions of the first electrode; Forming an organic electroluminescent layer on the second passivation layer in the sub-pixel regions, wherein the organic electroluminescent layer is in contact with the first electrode through the aperture; and forming a second electrode on the organic electroluminescent layer, wherein the first passivation layer comprises a first organic material with a flattened upper surface and the second passivation layer comprises a second organic material with a formation temperature that is lower than a formation temperature of the first organic material.

The method of claim 15, wherein the first and second passivation layers are formed with a spin coating method.

The method of claim 15, wherein the first and second organic materials comprise polyimide. The method of claim 17, wherein the polyimide is a. . imidization factor of more than 95%. ...

19. The method of claim 15, wherein the switching element comprises a semiconductor layer with an active region and with source and drain regions, a gate electrode is disposed over the active region, a source electrode is connected to the source region, and a drain electrode is connected to the drainage area.

The method of claim 19, further comprising a storage capacitor which is electrically connected to the circuit. The method of claim 20, wherein the storage capacitor comprises a first capacitor electrode made of the same material as the semiconductor layer and a second capacitor electrode connected to the source electrode.

The method of claim 15, wherein the first passivation layer has a thickness in the range of 1 µm to about 10 µm.

The method according to claim 15, wherein the first and second passivation layers are made from mutually different organic materials. * 025130-