CN101097379B - 有机电致发光显示器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器件，其包括第一基板、第二基板、衬垫料和连接电极。第一基板包括有机电致发光二极管器件，第二基板面对第一基板并包括薄膜晶体管。连接电极电连接薄膜晶体管和有机电致发光二极管器件。显示器件进一步包括配置为隔离两个相邻的像素区域的第一缓冲图案和叠在第一缓冲图案上并具有预定形状的第二缓冲图案。第一缓冲图案是可蚀刻的以产生在两个相邻像素区域之间的空腔。空腔可放大至保持第二缓图案形状的程度。

Description

有机电致发光显示器件及其制造方法

本申请要求享有于2006年6月30日递交的韩国专利申请No.2006-060104的优先权，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及有机电致发光显示器件，更尤其涉及双面板有机电致发光显示器件及其制造方法。

背景技术

有机电致发光显示器件利用当处于激发状态的电子转换为基态时发生的发光现象。有机电致发光显示器件为自发光，不需要单独的背光。有机电致发光显示器件具有重量轻、体积小的优点，并具有能耗低、良好的视角特性和高对比度的优点。另外，有机电致发光显示器件全部由固体材料形成，并且它能较强的抵抗外部冲击的影响并且工作温度范围宽。有机电致发光显示器件还可以在低成本下制造。更具体地，包括各个像素中的薄膜晶体管的有源矩阵有机电致发光显示器件即使在施加低电流的情况下也可显示具有均匀亮度的数据。因此，可实现低能耗、高清晰度和大显示尺寸。

通过将阵列基板(array substrate)和封装基板粘结在一起制造有机电致发光显示器件。阵列基板包括阵列器件(array device)和有机电致发光二极管器件。

为了形成阵列基板，阵列器件和有机电致发光二极管器件可相继形成在基板上。当在形成工艺期间在有机电致发光二极管器件中发生缺陷时，通常放弃包括阵列器件的基板。在该情形下，可能浪费制造时间并且材料成本可增加，从而降低产量。

根据光发射的方向，有机电致发光显示器件可分类为底部发光型和顶部发光型。由于光发射到底部发光型有机电致发光显示器件中的阵列基板，器件可在工艺中具有高自由度并通过封装工艺具有高稳定性。然而，底部发光型有机电致发光显示器件受到孔径比的限制，并因此难以应用高分辨率产品。

当对于顶部发光型有机电致发光显示器件时，光透过封装基板发射。因此，顶部发光型有机电致发光显示器件可促进薄膜晶体管的设计，并改善孔径比。顶部发光型有机电致发光显示器件可比底部发光型有机电致发光显示器件具有较长的寿命。然而，顶部发光型有机电致发光显示器件包括，在有机发光层上，由透光的导电材料形成的阴极。为此，可能受到用于阴极和有机发光层的材料的限制，并且根据阴极的材料，透光度还会受到限制。这可导致降低的光效率。因此，需要能克服这些缺陷的有机电致发光显示器件及其制造方法。

发明内容

作为实施例，在一个实施方式中，显示器件包括第一基板、第二基板、衬垫料和连接电极。第一基板包括有机电致发光二极管器件，第二基板面对第一基板并包括薄膜晶体管。连接电极电连接薄膜晶体管和有机电致发光二极管器件。显示器件进一步包括用于隔离两个相邻的像素区域的第一缓冲图案和叠在第一缓冲图案上并具有预定形状的第二缓冲图案。第一缓冲图案是可蚀刻的以产生在两个相邻像素区域之间的空腔。该空腔可放大至保持第二缓冲图案的形状的程度。

在另一实施方式中，提供一种用于装置显示器件的方法。在该方法中，像素区域限定在第一基板上。第一基板上像素区域的发射区的外围处形成第一缓冲图案。形成第二缓冲图案。第二缓冲图案叠在第一缓冲图案上并具有选定的形状，从而暴露第一缓冲图案。确定预定距离d。距离d是第一缓冲图案可以蚀刻至保持第二缓冲图案形状的程度的距离。提供包括薄膜晶体管的第二基板。第一基板面对第一基板。

在另一实施方式中，有机电致发光二极管器件在第一基板上形成。有机电致发光二极管器件包括第一电极、第二电极和发射区。确定底切结构的预定最大距离d。形成第一缓冲图案和第二缓冲图案。通过利用第二缓冲图案作为掩模，从第二缓冲图案的周界边缘朝向发射区过蚀刻第一缓冲图案，以形成底切结构。第二缓冲图案可坚立在底切结构上方最大距离d内。第一电极和第二电极由第一和第二缓冲图案隔离。薄膜晶体管在第二基板上形成。形成分离第一和第二基板的衬垫料以电连接薄膜晶体管和有机电致发光二极管器件。

应该理解，本发明前面的概述以及以下的详细说明均为示例性和解释性，并且意欲提供对于所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

图1A是示出根据本发明的一个实施方式的有机电致发光显示器件的两个邻近的像素区域的平面图；

图1B是沿着图1A的线I-I＇提取的横截面图；以及

图2A至图2E是描述制造图1A的有机电致发光显示器件的方法的截面视图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的优选实施方式，在附图中示出其实施例。然而，本发明可以具体化为多种不同形式并且不应该理解为局限于以下陈述的实施方式。

图1A为示出根据本发明的实施方式有机电致发光显示器件10的两个邻近像素区域的平面图。图1B为从图1A的线I-I＇提取的截面视图。参照图1A和图1B，有机电致发光显示器件10包括在其中限定有像素区域P的第一基板100。图1A示出了两个邻近的像素区域。两个邻近的像素区域是分离的。在图1A中，第一缓冲图案115形成并且第二缓冲图案125叠在第一缓冲图案上方。最初，第一缓冲图案115设置在两个邻近的像素区域之间。第二缓冲图案125成形以暴露第一缓冲图案115。如将在以下所描述的，蚀刻并去除第一缓冲图案115以分离两个邻近的像素区域。图1A，各个像素区域具有蜂窝形状。多种其它形状诸如圆形也是有效的。

在图1B中，有机电致发光二极管器件E设置在像素区域P中。有机电致发光二极管器件E包括在像素区域P中顺序形成的第一电极110、有机发光层120和第二电极130。辅助电极105电连接到第一电极110并进一步设置在第一基板100上。辅助电极105用于降低第一电极110的电阻变化。第一电极110形成在第一基板100的整个表面上并可能具有高的电阻变化。电阻变化可能影响有机电致发光显示器件10的亮度。第一电极110由具有高电阻的导电材料形成，该材料可能影响电阻变化。

隔离体(separator)S设置在第一电极110以提供两个邻近的像素区域之间的隔离。隔离体S沿着各个像素区域P的发射区的外围设置在第一电极110上。如图1A所示，隔离体S覆盖相对较宽的区域，特别地，覆盖两个邻近的像素区域之间的接触部分C1和C2。在两个邻近的像素区域之间接触部分处的的隔离可以通过考虑结构支撑执行。该隔离可以设计为能够支撑并保持位于隔离空间上方的任意结构。特别地，如果隔离空间过大，在该隔离空间上方的结构可能变弱或者倒塌。隔离体S包括设置在第一电极110上的第一缓冲图案115，和设置在第一缓冲图案115上的第二缓冲图案125。如图1A所示，第一缓冲图案115沿着像素区域P的发射区的外围设置。在第一接触区C1和第二接触区C2之间形成空腔。

第二缓冲图案125具有相应于第一缓冲图案115的形状。第二缓冲图案125从像素区域P的发射区向像素区域P的外围突出，并超出第一缓冲图案115。在第二缓冲图案125延伸超过的区域中形成空腔。

空腔可放大到对应预定距离d的空间中。第一外表面115a比第二外表面125a更靠近像素区域P的发射区的外围设置。因此，隔离体S的整个外表面可具有底切结构(undercut structure)。距离d表示底切的深度。距离d还表示在第二缓冲图案125保持其形状时底切结构可以延伸的最大可能距离。距离d可根据各种条件变化，例如，用于第一缓冲图案115和第二缓冲图案125的材料、蚀刻时间、蚀刻剂等。仅作为实施例，距离d可从0.1到3.0μm变化。如果距离d小于0.1μm，隔离体S可能不能充分地隔离第二电极130。两个邻近像素区域的第二电极130可能短路。相反，如果距离d超过3.0μm，底切可能倒塌。各种其它尺寸对于距离d也是可行的。

有机发光层120设置在第一电极110和隔离体S上。另外，另一有机层可设置在有机发光层120上或下以改善发光效率。例如，有机层可包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。有机层适当地控制第一电极110、有机发光层120和第二电极130各个界面处的能级。电子和空穴可有效地注入有机发光层120。可以提高现有的有机电致发光显示器件的发光效率。如上所述，各像素区域的第二电极130通过隔离体S隔离。第二电极130可设置在隔离体S上和有机发光层120上。部分第二电极130在第二接触部分C2中延伸。

第二基板200面对第一基板100设置。薄膜晶体管Tr设置在第二基板200上并电连接到设置在第二接触部分C2中的部分第二电极130。多条栅线和多条数据线在第二基板200上彼此交叉。薄膜晶体管Tr设置在两条线的交叉点处。薄膜晶体管Tr包括栅极205、半导体层215和源极225a及漏极225b。栅绝缘层210夹在栅极205和半导体层215之间。钝化层220设置在包括薄膜晶体管Tr的第二基板200的整个表面上。暴露部分薄膜晶体管(Tr)的接触孔设置在钝化层220中。衬垫料235设置在相应第二接触部分C2的钝化层220上。

衬垫料235可能位于没有空腔形成的第二缓冲图案125部分的正上方。特别，衬垫料235设置在没有底切结构形成的第二缓冲图案125上方。因此，即使蚀刻所有的第一缓冲图案115，衬垫料235可能不施加额外的负载或应力在第一缓冲图案115或者空腔上。

连接电极245设置在钝化层220上并通过接触孔连接到薄膜晶体管(Tr)。在此，接触电极245覆盖衬垫料235。因此，连接电极245在衬垫料235周围向上突出。连接电极245接触设置在第二接触部分C2中的部分第二电极130。因此，薄膜晶体管Tr和有机电致发光二极管器件E彼此电连接。然后，薄膜晶体管(Tr)驱动有机电致发光二极管器件E发光，并且所发出的光经过第二基板200以向用户提供图像。

衬垫料235用于保持第一基板100和第二基板200之间的盒间隙(cellgap)。在该实施方式中，接触垫235在第二基板200上形成。在其它实施方式中，衬垫料235可在第一基板100和第二电极130之间形成。设置在像素区域P的外围的第二接触部分C2可防止像素区域P中透光率的退化，从而增加有机电致发光显示器件10的亮度。

图2A至图2E为制造示出图1A和图1B的有机电致发光显示器件方法的一个实施方式的截面视图。参照图2A，提供第一基板100。在第一基板100中限定多个子像素。第一基板100可由透明材料形成，诸如玻璃或者塑料。

具有低于第一电极110的电阻的导电材料设置在第一基板100上以形成导电层。然后，蚀刻导电层以形成辅助电极105。辅助电极105用于降低在后序工艺中形成的第一电极110的电阻变化。辅助电极105可由Al、AlNd、Mo或Cr制成，但是不局限于此。

透明导电材料沉积在包括辅助电极105的第一基板100上。蚀刻透明导电材料以形成第一电极110。透明导电材料可由，例如，铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)形成。透明第一电极110在第一基板100上形成，并且可光可透过第一电极110向用户提供图像。因此，有机电致发光器件可具有良好的透光度。有机电致发光显示器件可提供改善的光效率。

参照图2B，沿着像素区域P的发射区相继在第一电极110上形成初步的第一缓冲图案115b和第二缓冲图案125。接触部分C1和C2从各个像素区域突出。初步的第一缓冲图案115b可由无机绝缘材料形成。例如，第一缓冲图案115b可为硅氧化物图案、硅氮化物图案或者硅氧化物图案和硅氮化物图案两者的层叠图案。第二缓冲图案125可由有机绝缘材料形成。为了简化制造工艺，有机绝缘材料可为光刻胶树脂。例如，有机绝缘材料可以是丙烯酸基树脂、苯并环丁烯(BCB)基树脂、聚酰亚胺基树脂或者正酚醛清漆基树脂(novolak-based resin)。

参照图2C，通过利用第二缓冲图案125作为蚀刻掩模蚀刻初步的第一缓冲图案115b，以形成第一缓冲图案115。为了以底切形式形成隔离体S的外表面，第一缓冲图案115过蚀刻。选择性蚀刻第一缓冲图案115并且可以不蚀刻第二缓冲图案125。可选择用于第一缓冲图案115和第二缓冲图案125的材料，从而执行第一缓冲图案115的选择性蚀刻。也可选择蚀刻剂用于选择性蚀刻。如上所述，距离d表示底切最大的可能深度。例如，距离d可从0.5到3.0μm变化。第一缓冲图案115可过蚀刻，只要在距离d范围内。即使没有第一缓冲图案115保留在第二缓冲图案125下面，第二缓冲图案125能保持其形状并可以不倒塌。第一缓冲图案115可以在0到d之间的任意距离内过蚀刻。另外，可以蚀刻所有的第一缓冲图案115并且空腔占据第二缓冲图案125下方的所有空间。第一缓冲图案115的宽度小于距离d。空腔形成并占据由底切结构造成的空间。包括第一缓冲图案115和第二缓冲图案125的隔离体S在第一电极110上形成。在第一电极110上的隔离体S用于为各像素区域隔离第二电极130，这将在以下距离描述。

参照图2D，有机发光层120在第一电极110上形成。有机发光层120可由低分子或高分子材料形成。当有机发光层120由低分子材料形成时，有机发光层120可以真空沉积方法形成。当有机发光层120由高分子材料形成时，有机发光层120可以喷墨打印方法形成。在有机发光层120形成之前或之后，从可另外形成选自空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层中的至少一层有机层。

随后，第二电极130在有机发光层120上形成。在沉积导电材料的工艺期间，第二电极130通过隔离体S自动隔离为用于各个像素区域。第二电极130在第二接触部分C2和有机发光层120上形成。以这种方式，在第一基板100上形成包括第一电极110、有机发光层120和通过隔离体S分离为各个像素区域的第二电极130的有机电致发光二极管器件E。

参照图2E，提供包括薄膜晶体管Tr和连接电极245的第二基板200。薄膜晶体管Tr在第二基板200上形成。形成覆盖在薄膜晶体管Tr上的钝化层220。在钝化层220中形成暴露部分薄膜晶体管Tr的接触孔。衬垫料235在对应第二接触部分C2的部分钝化层220上形成。连接电极245形成以覆盖衬垫料235并电连接到薄膜晶体管Tr。连接电极245通过衬垫料235向上突出。

密封图案沿着第一基板100或者第二基板200的外边缘形成。然后，第一基板100和第二基板200粘结在一起，从而第一基板100的有机电致发光二极管器件E与第二基板200的薄膜晶体管Tr面对。通过衬垫料235突出的连接电极245和在第二接触部分C2上的第二电极130彼此接触。以这种方式，在不同基板上的薄膜晶体管和有机电致发光二极管器件E彼此电连接。薄膜晶体管(Tr)和有机电致发光二极管器件E在不同基板上形成，从而节省材料成本和由缺陷引起的相关费用。

顶部发光型有机电致发光显示器件经由第一基板100发光，从而透光率可改善。由于分离的接触部分在像素区域的外边缘处形成，孔径比和亮度可改善。另外，包括接触部分的隔离体S形成，并且可防止第一电极和第二电极之间的短路。

以上所描述的有机电致发光显示器件可减少缺陷并改善生产管理中的效率。薄膜晶体管和有机电致发光发光二极管的制造工艺可以分离并独立执行。另外，有机电致发光显示器件可达到工艺稳定性。

以上所描述的有机电致发光显示器件可提供相邻像素区域之间的隔离而没有结构影响。在蚀刻第一缓冲图案并且形成空腔时，第二缓冲图案可保持其形状和位置。最大可能距离d确定为可以达到最大隔离并且还可保持结构稳定性。即使隔离发生在相对宽的区域诸如接触部分，相邻像素区域可安全并有效地隔离。

在本发明中可做出各种修改和变型，这对于本领域的技术人员来说显而易见的。因此，本发明意欲包括本发明的修改和变型，只要它们在附加的权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (18)

1.一种显示器件，包括：

第一基板，包括有机电致发光二极管器件；

第二基板，面对所述第一基板并包括薄膜晶体管；

连接电极，电连接所述薄膜晶体管及所述有机电致发光二极管器件；

第一缓冲图案，用于隔离相邻的两个像素区域；以及

第二缓冲图案，覆在所述第一缓冲图案上并具有预定形状；

其中所述第二缓冲图案从每个像素区域的发射区向所述每个像素区域的发射区的外围突出并超出所述第一缓冲图案以产生空腔，所述空腔具有通过蚀刻所述第一缓冲图案而形成的底切结构。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第二缓冲图案作为保护所述第一缓冲图案不受蚀刻剂蚀刻的掩模。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有机电致发光二极管器件包括由有机发光层分开的第一电极和第二电极。

4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，进一步包括在所述第一电极和所述第二电极通过所述第一和第二缓冲图案进一步隔离处的接触部分。

5.根据权利要求4所述的器件，其特征在于，所述接触部分在所述每个像素区域的发射区外围处形成。

6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述底切结构的深度d在0.1μm和3.0μm之间的范围。

7.一种制造显示器件的方法，包括：

在第一基板上限定相邻的两个像素区域；

在所述第一基板上每个像素区域的发射区的外围形成第一缓冲图案；

形成覆在所述第一缓冲图案上并具有选定形状的第二缓冲图案，所述选定形状使得暴露出所述第一缓冲图案；

确定所述第一缓冲图案可以蚀刻至保持所述第二缓冲图案的所述形状的程度的预定距离d；以及

提供包括在其上形成的薄膜晶体管并与所述第一基板相对的第二基板，

其中所述第二缓冲图案从每个像素区域的发射区向所述每个像素区域的发射区的外围突出并超出所述第一缓冲图案以产生空腔，所述空腔具有通过蚀刻所述第一缓冲图案而形成的底切结构。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述距离d在0.1μm和3.0μm之间的范围。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述第一缓冲图案的步骤包括通过使用所述第二缓冲图案作为蚀刻掩模而蚀刻初步的第一缓冲图案。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括过蚀刻所述初步的第一缓冲图案以形成所述第一缓冲图案，从而所述第二缓冲图案从所述像素区域的所述发射区延伸超过所述第一缓冲图案所述距离d。

11.一种制造显示器件的方法，包括：

在第一基板上形成有机电致发光二极管器件，其中所述有机电致发光二极管器件包括第一电极、第二电极和发射区，其中所述第二电极和所述发射区形成于每个像素区域中；

确定底切结构的预定最大距离d；

形成第一缓冲图案和第二缓冲图案；

通过使用第二缓冲图案作为掩模从所述第二缓冲图案的周界边缘朝向所述发射区过蚀刻所述第一缓冲图案，以形成所述底切结构，其中所述第二缓冲图案可以竖立在所述底切结构上方最大距离d内；

通过所述第一和第二缓冲图案隔离所述第一电极和所述第二电极；

在第二基板上形成薄膜晶体管；以及

形成分离所述第一基板和所述第二基板的衬垫料，以电连接所述薄膜晶体管和所述有机电致发光二极管器件，

其中所述第二缓冲图案从每个像素区域的发射区向所述每个像素区域的发射区的外围突出并超出所述第一缓冲图案以产生空腔，所述空腔具有从所述第一缓冲图案形成的底切结构。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述底切结构的深度在0.1μm和3.0μm之间的范围。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，形成所述第一缓冲图案的步骤包括以无机材料或金属形成所述第一缓冲图案。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，形成所述第二缓冲图案的步骤包括以有机材料形成所述第二缓冲图案。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述形成第一缓冲图案和第二缓冲图案的步骤包括选择性蚀刻所述第一缓冲图案，其中不蚀刻所述第二缓冲图案。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述形成第一缓冲图案和第二缓冲图案的步骤包括基于预定的所述距离d调整所述第一缓冲图案的蚀刻时间。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，形成所述衬垫料的步骤包括在不包括空腔的部分第二缓冲图案上方形成衬垫料。

18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一缓冲图案的宽度小于所述距离d。

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