CN100530646C - 发光器件及其制造方法 - Google Patents

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CN100530646C CNB2006101422612A CN200610142261A CN100530646C CN 100530646 C CN100530646 C CN 100530646C CN B2006101422612 A CNB2006101422612 A CN B2006101422612A CN 200610142261 A CN200610142261 A CN 200610142261A CN 100530646 C CN100530646 C CN 100530646C
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Abstract

本发明提供了一种发光器件及其制造方法。该发光器件包括第一基板和第二基板。每个基板都可以细分为接触区和像素区。位于第一基板的接触区和像素区中的每一个中的导电元件的高度可以基本相同。

Description

发光器件及其制造方法
技术领域
本公开涉及发光器件及其制造方法。
背景技术
可用于各种平板显示器的发光器件使用通过电子-空穴重组而发出的光。与其他平板显示器相比，该发光器件的优点在于，其响应时间相对较短并且其功耗相对较低。另外，因为该发光器件不需要背光单元，所以发光器件和/或使用发光器件的装置的重量可以很轻。
有机发光器件(OLED)包括电子注入电极、空穴注入电极和发射层。发射层可以由形成在电子注入电极和空穴注入电极之间的有机化合物形成。当注入电子被充入发射层时，所注入的电子和所注入的空穴配对在一起。所注入的空穴-电子对的湮灭(extinction)导致电致发光。
通常，在制造OLED时，首先在基板上形成薄膜晶体管(TFT)，然后在薄膜晶体管上形成与这些薄膜晶体管相连的有机发光二极管。然后，使用密封基板对包括TFT和有机发光二极管的基板进行密封。
在某些情况下，尽管可以适当地形成薄膜晶体管，但是如果发光二极管形成有缺陷，则OLED可能有缺陷。换句话说，OLED的合格率取决于发光二极管的合格率。这使得制造OLED的成本和处理时间增加。
图1是现有技术的发光器件的剖视图。在图1中，第一基板100上设置有缓冲层105，该第一基板可以包括接触区A和像素区B。缓冲层105上设置有包括扫描线(未示出)、第一电力线110a、栅极110b和第二电力线110c的信号线。
包括信号线的第一基板上设置有栅绝缘层115。栅绝缘层115包括第一通孔135a和第二通孔135d，该第一通孔135a和第二通孔135d暴露出了第一电力线110a和第二电力线110c的一部分。
像素区B中的栅绝缘层115上设置有半导体层120。该半导体的至少一部分与栅极110b相对应。半导体层120的一部分上设置有漏极125b和源极125c。
接触区A的栅绝缘层115上设置有接触层125a。接触层125a通过第一通孔135a与第一电力线110a相连。接触层125a包含与漏极125b和源极125c相同的材料。
包括接触层125a、漏极125b和源极125c的基板上设置有钝化层130。形成钝化层130以暴露出接触层125a和第二通孔135d。钝化层130中设置有第三通孔135b和第四通孔135c，从而暴露出漏极125b和源极125c的一部分。
第一金属线140设置在源极125c上，并通过第四通孔135c和第二通孔135d将源极125c连接至第二电力线110c。
与第一基板100相对的第二基板150上设置有第一电极155。第一电极155可以是阳极。第一电极155上设置有像素限定层160。像素限定层160包括暴露出第一电极155的接触区A上的第一接触孔165a和像素区B上的开口165b。
像素限定层160的接触区A和像素区B上分别设置有第一间隔体175a和第二间隔体175b。通过第一接触孔165a与第一电极155相连的第一间隔体175a上设置有第二金属线180a，并且第二间隔体175b和发射层170上设置有第二电极180b。该第二电极180b可以是阴极。
使用密封剂190接合第一基板100和第二基板150。第二金属线180a电连接至接触层125a，并且第二电极180b电连接至设置在第一基板100上的漏极125b。
如上所述，在分别制造第一基板100和第二基板150之后将第一基板100与第二基板150相接合而制备出发光器件。因此，设置在第一基板100上的第一电力线和漏极分别利用间隔体175a和175b连接到第一电极和第二电极。
第一基板100的接触区A与像素区B之间存在高度差。如图1中的C所示，这使得不能将第一基板100的接触层125a连接至第二基板150的第二金属线180a。因此，无法将来自第一电力线的驱动电压提供给第一电极。这对图像质量产生了不利影响，并且这使得降低了可靠性并降低了发光器件的合格率。
发明内容
一种发光器件包括第一基板和第二基板。每个基板都可以细分为接触区和像素区。设置在该第一基板的接触区和像素区中的每一个中的导电元件的高度可以基本相同。
一种制造发光器件的方法包括制备具有接触区和像素区的第一基板。在第一基板上形成可以包括栅极、扫描线、第一电力线和第二电力线的信号线，并且这些信号线可以用于限定所述接触区和像素区。在栅极和其他信号线上形成栅绝缘层。在栅绝缘层的接触区和像素区上分别形成第一接触层和半导体层。在第一接触层的某些部分或全部上形成第二接触层，同时在半导体层上形成源极和漏极。在栅绝缘层上形成多个通孔，以使得金属线能够将第一电力线和第二接触层电连接，并且能够将源极和第二电力线电连接。
附图说明
参照以下附图和说明可以更好地理解本发明。图中的各部分无需按比例绘制，相反重点放在用于示出本发明的原理上。此外，在这些附图中，在不同视图中，类似标号指代对应的部分。
图1是根据现有技术的发光器件的剖视图。
图2是根据本发明实施例的发光器件的平面图。
图3是沿图2的线I-I’截取的根据本发明实施例的发光器件的剖视图。
图4A示出了形成在缓冲层和第一基板上的栅绝缘层。
图4B示出了在第一基板上添加第一接触层和半导体层。
图4C示出了第二接触层和钝化层的添加。
图4D示出了第一和第二金属线的添加。
图4E示出了具有第一电极和像素限定层的第二基板。
图4F示出了间隔体的形成。
图4G示出了第五导电层的形成。
图4H示出了第一基板与第二基板的接合。
具体实施方式
在附图中，如果提及一个层位于不同层或基板上，则该层可以直接形成在该不同层或该基板上，或者可以在其间插入另一层。
图2是发光器件的平面图。在图2中，该发光器件包括扫描驱动器200、数据驱动器210、控制器(未示出)、电源(未示出)和显示板220。
控制器生成控制信号。将控制信号提供给扫描驱动器200、数据驱动器210和电源。扫描驱动器200根据控制信号向显示板220的扫描线250提供扫描信号。数据驱动器210向显示板220的数据线260提供数据信号。扫描信号和数据信号可以通过控制器而同步。电源根据来自控制器的控制信号向显示板220的第一电力线230和第二电力线240提供电压。
显示板220包括多个像素P。每个像素都可以位于由数据线260和扫描线250的交叉所限定的像素区内。像素P可以包括至少一个薄膜晶体管(未示出)和发光二极管。发光二极管包括第一电极270、发射层(未示出)和第二电极(未示出)。第一电极270可以形成为设置在整个显示板上的公共电极。第一电极270可以与第一电力线230电连接。第二电极同样连接至薄膜晶体管和第二电力线240。
图3是沿图2的线I-I’截取的发光器件的剖视图。在图3中，第一基板300上设置有缓冲层305。缓冲层305上设置有可以包括扫描线(未示出)、第一电力线310a、栅极310b和第二电力线310c的信号线。第一电力线310a可以是正电力线VDD，而第二电力线310c可以是负电力线VSS。可以由信号线中的某些的交叉来限定像素区B，并且可以由第一电力线310a的位置来限定接触区A。
在包括信号线的第一基板300上设置有栅绝缘层315。可以在接触区A中的栅绝缘层315上设置第一接触层320a，而在第一接触层320a上设置第二接触层325a。可以在像素区B中的栅绝缘层315上设置半导体层320b。与栅极310b相关联地设置半导体层320b。可以在半导体层320b的一部分上设置漏极325b和源极325c。在某些情况下，第一接触层320a和半导体层320b由相同的材料形成并且高度基本上相同。类似地，在某些情况下，第二接触层325a由与漏极325b和源极325c相同的材料形成。另外，第二接触层325a、漏极325b和源极325c的高度可以基本相等。
包括第二接触层325a、漏极325b、源极325c和栅绝缘层315的第一基板300上设置有钝化层330。第一通孔335a穿过栅绝缘层315和钝化层330而暴露出第一电力线310a的一部分。第二通孔335f穿过栅绝缘层315和钝化层330而暴露出第二电力线310c的一部分。第三通孔335b和第四通孔335c穿过钝化层330而暴露出第二接触层325a的一部分。第五通孔335d和第六通孔335e分别穿过钝化层而暴露出漏极325b和源极325c的一部分。
第一金属线340a通过第一通孔335a和第三通孔335b将第一电力线310a电连接至第二接触层325a。第二金属线340b通过第六通孔335e和第二通孔335f将源极325c和第二电力线310c电连接。
接下来，制备与第一基板300相对的第二基板350。在第二基板350上设置第一电极355。第一电极355可以是阳极。第一电极355上设置有像素限定层360。第一接触孔365a和开口365b设置在像素限定层360中，从而暴露出第一电极355的一部分。第一接触孔365a设置在接触区A中，而开口365b设置在像素区B中。开口365b中设置有发射层370。
像素限定层360的接触区A上设置有第一间隔体375a，而像素限定层360的像素区B上设置有第二间隔体375b。第三金属线380a设置在第一间隔体375a上，并通过第一接触孔365a电连接至第一电极355。第二间隔体375b和发射层370上设置有第二电极380b。
可以使用密封剂390将第一基板300与第二基板350相接合。当将第一基板300和第二基板350设置在一起时，第三金属线380a和第二电极380b与第二接触层325a和漏极325b电连接。可以分别通过第四通孔335c和第五通孔335d来进行该电连接。
图4A至图4H是例示发光器件的制造过程的剖视图。在图4A中，在第一基板400上选择性地形成缓冲层405。第一基板400可由诸如玻璃的材料形成。缓冲层405为TFT提供保护，以使其免受诸如从第一基板400扩散来的碱离子的杂质的影响。缓冲层405可由二氧化硅SiO2或者氮化硅SiNx构成。
在第一基板400和缓冲层405的组合上淀积第一导电层。第一导电层可以是Al、Al合金、Mo、Mo合金、W、WSi2等。通过对第一导电层进行构图而形成包括扫描线、第一电力线410a、栅极410b和第二电力线410c的信号线。第一电力线410a可以是传导正电压的正电力线VDD。第二电力线410c可以是传导负电压的负电力线VSS。图4A至图4H的发光器件可以分为不同的区域。可以由这些信号线的交叉来限定像素区B。可以根据第一电力线410a的位置来限定接触区A。可以在包括所述信号线的第一基板400上形成栅绝缘层415。栅绝缘层415可以由二氧化硅、氮化硅和/或其他绝缘材料形成。栅绝缘层415可以包括单个绝缘层或者可以由不同绝缘材料的组合而制成。
在图4B中，在栅绝缘层415上形成非晶硅层或多晶硅层。通过对非晶硅层进行构图而在接触区A中形成第一接触层420a。通过对非晶硅层进行构图而在像素区B中的栅绝缘层415上形成半导体层420b。与栅极410b相关联地设置半导体层420b。第一接触层420a的高度与半导体层420b的高度基本相同。
在包括第一接触层420a和半导体层420b的第一基板400上淀积第二导电层。第二导电层可以是低电阻材料。在某些情况下，第二导电层可以由MoW、Ti、Al、Al合金等形成。
通过对第二导电层进行构图，在第一接触层420a上形成第二接触层425a，如图4C所示。可以使用类似的构图工艺在半导体层420b的一部分上形成漏极425b和源极425c。第二接触层425a的高度可以与漏极425b和/或源极425c的高度基本相同。另外，第一接触层420a和第二接触层425a的组合高度可以与半导体层420b和漏极425b的组合高度基本相同。
在包括第二接触层425a、漏极425b、源极425c和栅绝缘层415的第一基板400上形成钝化层430。在某些实现中，在钝化层430和/或栅绝缘层415中形成或创建开口或通孔。如图4C所示，对钝化层430进行了蚀刻以形成通孔435b和435c以及接触孔435d和435e。可以通过蚀刻掉栅绝缘层415的一部分，在栅绝缘层415中形成第一通孔435a和第二通孔435f。同时，可以在钝化层430中形成暴露出第二接触层425a的一部分的第三通孔435b和第四通孔435c。类似地，可以通过蚀刻钝化层430的一部分，在钝化层430中形成分别暴露出漏极425b和源极425c的第五接触孔435d和第六接触孔435e。可以通过干蚀刻来基本上同时形成这些通孔，或者可以在不同的时刻形成这些通孔。
在图4D中，向发光器件子单元中添加第三导电层。第三导电层包括第一金属线440a和第二金属线440b。第一金属线440a通过第一通孔435a和第三通孔435b将第一电力线410a和第二接触层425a电连接。第二金属线440b通过第六通孔435e和第二通孔435f将源极425c和第二电力线410c电连接。
在图4E中，制备包括接触区A和像素区B的第二基板450。第四导电层在第二基板450上形成第一电极455。第一电极455可以是包括ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、ICO(铟铈氧化物)、ZnO(氧化锌)等的阳极。第一电极455可以是透明的并且可以具有高的功函。第一电极455被形成为与各个像素相对应的未经构图的公共电极，如图2中的270所示。
在第二基板450的第一电极455上形成像素限定层460。在像素限定层460中形成第一接触孔465a和开口465b，从而暴露出第一电极455的一个或更多个部分。可以通过对像素限定层460进行构图来形成第一接触孔465a和开口465b。第一接触孔465a设置在接触区A中，而开口465b设置在像素区B中。
图4F示出了间隔体和发射层的形成。在图4F中，在像素限定层460上涂覆光刻胶，然后利用光刻工艺对光刻胶进行构图，以形成第一间隔体475a和第二间隔体475b。第一间隔体475a和第二间隔体475b可以形成在与第一基板400的第二接触层425a和漏极425b相对应的位置上。在某些制造方法中，使用除了光刻胶材料以外的材料来形成第一间隔体475a和第二间隔体475b。
在开口465b中形成发射层470。尽管未示出，但是可以在第一电极455与发射层470之间形成空穴注入层和/或空穴传输层。另外，可以在发射层470上形成电子传输层和/或电子注入层。
图4G示出了第五导电层的形成。在图4G中，在包括第一间隔体475a和第二间隔体475b、第一接触孔465a和发射层470的第二基板上形成第五导电层。第五导电层可以包括诸如Mg、Ag、Al、Ca和/或它们的合金的导电材料。第五导电层的导电材料可以具有低电阻和低功函。在图4G中，可以通过对第五导电层进行构图来形成第三金属线480a和第二电极480b。第三金属线480a形成在第一间隔体475a上并通过第一接触孔465a与第一电极455电连接。第二电极480b形成在第二间隔体475b和发射层470上。
图4H示出了第一基板400与第二基板450的接合。可以使用密封剂490将第一基板400及其相关的层/线与第二基板450及其相关的层/线相接合。通过将两个基板接合在一起，第三金属线480a和第二电极480b分别与第二接触层425a和漏极425b相连接。
如上所述，形成了如下的发光器件，其中，在安装于第一基板上的在接触区A中的第一和第二接触层与安装于第一基板上的在像素区B中的半导体层和漏极之间不存在高度差。因此，当第一基板与第二基板接合时，第一电力线与第一电极相连。因此，可以从第一电力线向第一电极提供驱动电压。这可以提高图像质量以及该发光器件的合格率和可靠性。
尽管参照特定的示例性实施例对本发明进行了说明，但是本领域的技术人员应该理解，可以在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的主旨或范围的情况下，对本发明进行各种修改和变化。
本申请要求2006年5月17日提交的韩国专利申请No.10-2006-0044361的优先权，此处通过引用并入其全部内容。

Claims (22)

1、一种发光器件，该发光器件包括：
第一基板，该第一基板包括接触区和像素区；
信号线，其设置在所述第一基板上，以限定所述接触区和所述像素区，所述信号线包括多条扫描线、多条第一电力线、以及多条第二电力线；
栅绝缘层，其设置在所述信号线上，所述栅绝缘层包括暴露出所述多条第一电力线中的每条第一电力线的一部分的第一通孔、以及暴露出所述多条第二电力线中的每条第二电力线的一部分的第二通孔；
第一接触层，其设置在所述接触区内的所述栅绝缘层上；
半导体层，其设置在所述像素区内的所述栅绝缘层上；
第二接触层，其设置在所述第一接触层上；
源极和漏极，其设置在所述半导体层的一部分上；
第一金属线，其通过所述第一通孔连接在所述第二接触层和所述第一电力线之间；以及
第二金属线，其通过所述第二通孔连接在所述源极和所述第二电力线之间，
其中，所述第一接触层和所述第二接触层的组合高度与所述半导体层和所述源极/所述漏极的组合高度相同。
2、根据权利要求1所述的发光器件，该发光器件还包括：
与所述第一基板相对的第二基板；
设置在所述第二基板上的第一电极；
设置在所述第一电极上的像素限定层，该像素限定层包括暴露出所述第一电极的一部分的接触孔和开口；
设置在与所述接触区相对的所述像素限定层上的第一间隔体；
设置在与所述像素区相对的所述像素限定层上的第二间隔体；
设置在所述开口中的发射层；
设置在所述第一间隔体上的第三金属线；以及
设置在所述第二间隔体和所述发射层上的第二电极。
3、根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第三金属线连接在设置于所述第二基板上的所述第一电极与所述第一基板的所述第二接触层之间；并且
其中，当所述第一基板与所述第二基板相接合时，所述第二电极与所述第一基板的所述漏极电连接。
4、根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一接触层的高度与所述半导体层的高度相同。
5、根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二接触层的高度与所述源极和所述漏极的高度相同。
6、根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第一电极是阳极，而所述第二电极是阴极。
7、根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述发射层包括有机材料。
8、根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一电力线是正电力线，而所述第二电力线是负电力线。
9、根据权利要求1所述的发光器件，该发光器件还包括设置在所述第二接触层、所述源极和所述漏极上的钝化层，其中，所述钝化层包括暴露出所述第二接触层的一部分的第三通孔和第四通孔、以及分别暴露出所述漏极的一部分和所述源极的一部分的第五通孔和第六通孔。
10、一种发光器件，该发光器件包括：
位于第一基板的接触区内的第一电力线；
位于所述第一基板的像素区内的栅极；
位于所述像素区内的第二电力线，所述第二电力线位于所述第一基板上并与所述栅极间隔开；
设置在所述第一电力线、所述第二电力线和所述栅极上的栅绝缘层；
设置在所述栅绝缘层上的第一接触层，该第一接触层位于所述接触区内；
设置在所述第一接触层上的第二接触层；
位于所述栅绝缘层上的半导体层，该半导体层位于所述像素区内；
位于所述半导体层上的漏极；以及
位于所述半导体层上的源极，该源极与所述漏极间隔开，
其中，所述第一接触层和所述第二接触层的组合高度与所述半导体层和所述漏极的组合高度相同。
11、根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述第一接触层的高度与所述半导体层的高度相同。
12、根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述源极和所述漏极的高度与所述第二接触层的高度相同。
13、一种制造发光器件的方法，该方法包括：
制备包括接触区和像素区的第一基板；
在所述第一基板上形成栅极和包括扫描线、第一电力线和第二电力线的信号线，以限定所述接触区和所述像素区；
在其上形成有所述栅极和所述信号线的所述第一基板上形成栅绝缘层；
在所述接触区内的所述栅绝缘层上形成第一接触层，并且在所述像素区内的所述栅绝缘层上形成与所述栅极相对应的半导体层；
在所述第一接触层上形成第二接触层，同时，在所述半导体层上形成源极和漏极；
形成第一通孔和第二通孔，以在所述栅绝缘层中分别暴露出所述第一电力线的一部分和所述第二电力线的一部分；以及
形成第一金属线，以通过所述第一通孔将所述第一电力线电连接至所述第二接触层，并且形成第二金属线，以通过所述第二通孔将所述第二电力线电连接至所述源极，其中所述第一接触层和所述第二接触层的组合高度与所述半导体层和所述源极/所述漏极的组合高度相同。
14、根据权利要求13所述的制造发光器件的方法，该方法还包括：
制备第二基板，该第二基板包括接触区和像素区；
在所述第二基板上形成第一电极；
形成像素限定层，该像素限定层包括分别暴露出所述第一电极在所述第二基板的接触区和所述第二基板的像素区上的一部分的第一接触孔和开口；
在所述开口中形成发射层；
分别在所述第二基板的接触区和所述第二基板的像素区内的所述像素限定层上形成第一间隔体和第二间隔体；
在所述第一间隔体上形成第三金属线，以通过所述第一接触孔与所述第一电极电连接，并在所述发射层和所述第二间隔体上形成第二电极；以及
以所述第一基板的接触区与所述第二基板的接触区相对并且所述第一基板的像素区与所述第二基板的像素区相对的方式，接合所述第一基板与所述第二基板，以使所述第三金属线与所述第二接触层电连接，并使所述第二电极与所述漏极电连接。
15、根据权利要求13所述的制造发光器件的方法，其中，所述第一接触层由与所述半导体层相同的材料形成。
16、根据权利要求13所述的制造发光器件的方法，其中，所述第二接触层由与所述源极和所述漏极相同的材料形成。
17、根据权利要求13所述的制造发光器件的方法，该方法还包括：
在所述第二接触层、所述源极和所述漏极上形成内绝缘层；以及
形成用于暴露出所述第二接触层的一部分的第三通孔和第四通孔，并形成用于分别暴露出所述漏极的一部分和所述源极的一部分的第五通孔和第六通孔。
18、根据权利要求13所述的制造发光器件的方法，该方法还包括：
在所述第二接触层、所述源极和所述漏极上形成钝化层；
形成用于暴露出所述第二接触层的一部分的第三通孔和第四通孔；以及
形成用于分别暴露出所述漏极的一部分和所述源极的一部分的第五通孔和第六通孔。
19、根据权利要求18所述的制造发光器件的方法，其中，通过干蚀刻同时形成所述第一通孔至所述第六通孔。
20、根据权利要求14所述的制造发光器件的方法，其中，所述第一电极包括从包括以下材料的组中选择的至少一种：ITO、IZO、ICO和ZnO。
21、根据权利要求14所述的制造发光器件的方法，其中，所述第二电极包括从包括以下材料的组中选择的至少一种：Mg、Ag、Al、Ca及它们的合金。
22、根据权利要求14所述的制造发光器件的方法，其中，所述发射层包括有机材料。
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