CN101656265A - 有机发光二极管显示器及其制造方法 - Google Patents

有机发光二极管显示器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的各方面涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器及其制造方法。该OLED显示器包括：基底；像素电极，设置在基底上；像素限定层，设置在基底上，具有多个暴露像素电极的开口；有机发射层，形成在像素电极上；共电极，形成在有机发射层和像素限定层上。在共电极中围绕像素限定层的开口中的一个形成电极切口，以电隔离共电极的一部分。

Description

有机发光二极管显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器及其制造方法。
背景技术
OLED显示器包括发射光的有机发光二极管(OLED)。当电子和空穴相结合形成的激子由激发态向基态衰减时发射光。OLED显示器利用产生的光来产生图像。
因此，OLED显示器具有自发光特性，并且和液晶显示器(LCD)相比，因为不需要单独的光源，所以OLED显示器的厚度可减少且重量可减轻。另外，因为OLED显示器具有低功耗、高亮度和高反应速度，所它理想地适于用在移动电子装置中。
OLED显示器使用多个像素显示图像，且OLED包含在每个像素中。通常，OLED包括有机发射层、空穴注入电极和电子注入电极。当电流提供给空穴注入电极和电子注入电极时，有机发射层发射光。
然而，在制造过程中，在一些像素中可能出现亮点故障。亮点故障是指与数据信号和栅极信号无关OLED持续发光的状态。如所描述的，由于亮点故障而总是发光的像素在图像中作为亮点能被使用者轻易地察觉。也就是说，亮点故障的发生降低了OLED显示器的质量。
通常，当制造了包括亮点故障的像素的OLED显示器时，使用激光使该像素失效。然而，这样的修理过程可能破坏外围的数据线、公共线和/或其它电极。
发明内容
本发明的各个方面提供了一种使亮点故障的修理变得容易的有机发光二极管(OLED)显示器及制造该OLED显示器的方法。
根据本发明示例性实施例的OLED显示器包括：基底，包括多个像素区；像素电极，设置在每个像素区中；像素限定层，形成在基底上，具有分别暴露像素电极的多个开口；有机发射层，形成在像素电极上；共电极，形成在有机发射层和像素限定层上。电极切口形成在共电极中，以电隔离共电极的一部分。
根据本发明的示例性实施例，电极切口可以形成在像素限定层上。像素限定层可以包括沿着电极切口形成的沟道。在电极切口和像素电极之间可以设置有像素限定层。
根据本发明的示例性实施例，OLED显示器还可以包括数据线、共电源线、源电极和漏电极。数据线、共电源线、源电极和漏电极中的至少一个可以设置在电极切口下。
根据本发明的示例性实施例，在形成有电极切口的像素区中的有机发射层可以不发光。有机发射层可以形成在像素限定层和共电极之间，并且有机层切口可以通过沿着电极切口切割有机发射层来形成。
根据本发明的另一个示例性实施例，一种OLED显示器的制造方法包括以下步骤：在基底的每个像素区中形成像素电极；在基底上形成像素限定层，像素限定层具有分别暴露像素电极的多个开口；在像素电极上形成有机发射层；通过在有机发射层上形成共电极完成多个OLED；查找有缺陷的OLED；通过切割对应于有缺陷的OLED的像素区中的共电极来形成电极切口。电极切口可以围绕像素限定层的对应的开口。
根据本发明的示例性实施例，电极切口可以形成在像素限定层上。形成电极切口的步骤可包括在像素限定层中形成设置在电极切口下的沟道。像素限定层可以设置在电极切口和像素电极之间。
根据本发明的示例性实施例，制造方法还包括形成数据线、共电源线、源电极和漏电极。数据线、共电源线、源电极和漏电极中的至少一个可以设置在电极切口之下。
根据本发明的示例性实施例，有机发射层形成在对应于电极切口的像素区中。该有机发射层可以不发光。
根据本发明的示例性实施例，该制造方法还包括在像素限定层和共电极之间形成有机发射层。形成电极切口的步骤可以包括通过沿着电极切口切割有机发射层与电极切口一起形成有机层切口。
根据本发明，OLED显示器的亮点故障可以稳定地变成黑点，从而提高了显示质量。
本发明另外的方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐明，部分地通过描述是显而易见的，或者可以通过本发明的实施而获知。
附图说明
通过结合附图进行的示例性实施例的以下描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得清楚和更易于理解，其中：
图1是根据本发明第一示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的布局图；
图2是沿着图1中的线II-II截取的剖视图；
图3是根据本发明第二示例性实施例的沿着图1中的线III-III截取的OLED显示器的剖视图；
图4是制造图3的OLED显示器的方法的剖视图。
具体实施方式
现在将详细地描述本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图来描述这些示例性实施例以解释本发明的方面。在附图中，为了清晰起见，放大各种层、膜、面板、区域等的厚度。
能够理解，当元件(例如层、膜、区域或基底)被称作形成在或设置在另一个元件上时，它可以直接在该另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作直接形成在或设置在另一元件上时，没有中间元件存在。
在附图中，有机发光二极管(OLED)显示器被示出为有源矩阵(AM)型OLED显示器，AM型OLED显示器具有两个薄膜晶体管(TFT)和一个电容器形成在一个像素中的2Tr-Cap结构，但是本发明不局限于此。因此，OLED显示器可以具有各种结构。例如，三个或更多的TFT和两个或更多的电容器可设置在OLED显示器的一个像素中，在OLED显示器中还可设置单独的布线。这里，像素区域指形成有像素的区域。像素指显示图像的最小单元，OLED显示器通过利用多个像素显示图像。
参照图1和图2，将更详细地描述本发明的第一示例性实施例。如图1和图2中所示，有机发光二极管(OLED)显示器100包括多个像素区。OLED显示器100在每个像素区中包括开关薄膜晶体管10、驱动薄膜晶体管20、电容器80和OLED 70。
OLED显示器100还包括栅极线151、数据线171和共电源线172，数据线171和共电源线172分别与栅极线151交叉并绝缘。这里，像素区通过栅极线151、数据线171和共电源线172界定。虽然没有示出，但是OLED显示器100还可以包括密封构件以密封薄膜晶体管10和20、电容器80以及OLED 70。
每个OLED 70包括像素电极710、在像素电极710上形成的有机发射层720以及共(透反)电极730的形成在有机发射层720上的一部分。像素电极710为阳极(空穴注入电极)，透反共电极730为阴极(电子注入电极)。然而，本发明不局限于此，根据OLED显示器100的驱动方法，像素电极710可以为阴极，共电极730可以为阳极。空穴从像素电极710注入到有机发射层720中，电子从共电极730注入到有机发射层720中。通过结合注入的空穴和电子形成激子。当激子从激发态向基态衰减时，发射光。
开关薄膜晶体管10包括开关半导体层131、开关栅电极152、开关源电极173和开关漏电极174。驱动薄膜晶体管20包括驱动半导体层132、驱动栅电极155、驱动源电极176和驱动漏电极177。
电容器80包括第一电容板158、第二电容板178及设置在它们之间的层间绝缘层160。这里，层间绝缘层160为介电材料。电容器80的电容由电容器80中积累的电荷及第一电容板158和第二电容板178之间的电压确定。
开关薄膜晶体管10用于接通对应的OLED 70。开关栅电极152连接到栅极线151。开关源电极173连接到数据线171。开关漏电极174和开关源电极173隔开，且开关漏电极174连接到第一电容板158。
驱动薄膜晶体管20将电压施加到像素电极710以驱动有机发射层720。驱动栅电极155连接到第一电容板158。驱动源电极176和第二电容板178连接到共电源线172。驱动漏电极177通过接触孔182连接到像素电极710。
开关薄膜晶体管10通过施加到栅极线151的栅极电压来驱动，从而将施加到数据线171的数据电压传输到驱动薄膜晶体管20。从共电源线172传输到驱动薄膜晶体管20的共电压和从开关薄膜晶体管10传输的数据电压之间的电压差被存储在电容器80中。与存储在电容器80中的电压对应的电流通过驱动薄膜晶体管20流到OLED 70，所以OLED 70发光。
在至少一个像素区中，通过切割共电极730形成电极切口735。电极切口735围绕对应像素区的像素限定层190的开口。也就是说，在形成有电极切口735的像素区中，在像素电极710上形成的共电极730的一部分电断开，即，与共电极730的其余部分电隔离。因此，在形成有电极切口735的像素区中有机发射层720不能发光。
在下文中，将更详细地描述根据本发明第一示例性实施例的具有电极切口735的像素区的结构。还将描述薄膜晶体管的结构，具体地讲，驱动薄膜晶体管20的结构。开关薄膜晶体管10的描述集中在与驱动薄膜晶体管的不同之处。
基底110由绝缘材料(如玻璃、石英、陶瓷、塑料等)形成。然而，本发明不局限于此。例如，基底110可以由金属基底例如不锈钢形成。基底110包括多个像素区。
缓冲层120形成在基底110上。缓冲层120阻挡杂质并使基底110平坦化。缓冲层120可由各种材料制成，例如由氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)和/或氮氧化硅(SiOxNy)制成。然而，根据基底110的类型和工艺条件，可省略缓冲层120。
驱动半导体层132形成在缓冲层120上。驱动半导体层132通常由多晶硅层形成。驱动半导体层132包括未掺杂杂质的沟道区135。驱动半导体层132还包括在沟道区135相应侧的掺杂了掺杂剂的源区136和漏区137。掺杂剂可以是包含硼的P型掺杂剂(例如B2H6)。这里，掺杂剂可根据薄膜晶体管的类型改变。
在本发明的第一示例性实施例中，使用利用P型杂质的PMOS结构的薄膜晶体管作为驱动薄膜晶体管20，但是本发明不局限于此。例如，可使用NMOS结构的薄膜晶体管或CMOS结构的薄膜晶体管作为驱动薄膜晶体管20。另外，虽然图2中的驱动薄膜晶体管20是包括多晶硅层的多晶薄膜晶体管，但是开关薄膜晶体管10(图2中未示出)可以为多晶薄膜晶体管或包括非晶硅层的非晶薄膜晶体管。
可由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)制成的栅极绝缘层140形成在驱动半导体层132上。包括驱动栅电极155的栅极布线形成在栅极绝缘层140上。栅极布线还包括栅极线151、第一电容板158和/或其它的布线。另外，驱动栅电极155与驱动半导体层132的至少一部分叠置，具体地讲，与沟道区135叠置。
覆盖驱动栅电极155的层间绝缘层160形成在栅极绝缘层140上。栅极绝缘层140和层间绝缘层160具有暴露驱动半导体层132的源区136和漏区137的通孔。层间绝缘层160可由氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)制成。
包括驱动源电极176和驱动漏电极177的数据布线形成在层间绝缘层160上。数据布线还包括数据线171(图1)、共电源线172、第二电容板178和/或其它的布线。驱动源电极176和驱动漏电极177通过通孔分别与驱动半导体层132的源区136和漏区137连接。
如所描述的，形成包括驱动半导体层132、栅电极155、驱动源电极176和驱动漏电极177的驱动薄膜晶体管20。驱动薄膜晶体管20的结构不局限于上述的示例性实施例，可以做各种形式的修改。
覆盖数据布线172、176、177和178的平坦化层180形成在层间绝缘层160上。平坦化层180增大OLED 70的发光效率。平坦化层180具有接触孔182，通过该接触孔182暴露漏电极177。平坦化层180可由聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和苯并环丁烯(BCB)树脂中的至少一种制成。本发明的第一示例性实施例不局限于上述结构，例如，如果需要，则可以省略平坦化层180和层间绝缘层160中的一个。
OLED 70的像素电极710形成在平坦化层180上。也就是说，OLED显示器100的多个像素区的每一个包括多个相互隔开的像素电极710。像素电极710通过平坦化层180的接触孔182连接到漏电极177。
具有暴露像素电极710的开口的像素限定层190形成在平坦化层180上。也就使说，设置像素电极710，使像素电极710对应于像素限定层190的开口。然而，像素限定层710可以设置在像素限定层190下方，从而与像素限定层190叠置。像素限定层190可由无机材料、树脂或氧化硅基材料制成，例如由聚丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺等制成。
有机发射层720形成在像素电极710上，并且共电极730形成在有机发射层720上。因此完成了包括像素电极710、有机发射层720和共电极730的OLED 70。
有机发射层720可由低分子量有机材料或高分子量有机材料制成。这样的有机发射层720具有包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)的多层结构。HIL形成在作为阳极的像素电极710上，HTL、ETL和EIL顺序地堆叠在HIL上。
像素电极710和共电极730中的一个可由透明导电材料制成，另一个可由透反或反射性的导电材料制成。根据像素电极710和共电极730的材料，OLED显示器100可以分为顶部发光型、底部发光型或双面发光型。
对于透明导电材料，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟(In2O3)。对于反射材料，可以使用锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂/钙(LiF/Ca)、氟化锂/铝(LiF/Al)、铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)或金(Au)。
通过切割共电极730形成电极切口735，以将共电极730的一部分电隔离。电极切口735围绕像素限定层190的开口。也就是说，电极切口735形成在共电极730中并形成在像素限定层190上。电极切口735可形成在具有异常的OLED 70的像素区的周围。
如所描述的，共电极730的设置在电极切口735中的一部分与共电极730的剩余部分电断开。因此，电极切口735通过电隔离相关的发射层使对应的OLED 70失效。
当形成电极切口735时，还可以沿着电极切口735在像素限定层190中形成沟道195。电极切口735和/或沟道195可以通过激光形成。然而，可省略沟道195。
因为电极切口735形成在像素限定层190上，所以在电极切口735和像素电极710之间设置有像素限定层190。所以，当利用激光切割共电极730形成电极切口735时，像素限定层190保护像素电极710免于损坏。
数据布线(数据线171、共电源线172、源电极176和漏电极177)可以设置在电极切口735下。不管怎样，在电极切口735形成过程中，像素限定层190保护数据布线。利用上述结构，OLED显示器100使亮点故障稳定地变成黑点，因此能维持OLED显示器100的显示质量。
参照图3，现在将描述本发明的第二示例性实施例。如图3中所示，有机发射层720设置在像素限定层190和共电极730之间。有机发射层720可包括发射层和若干其它层，例如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)。在这种情况下，通过使用开放掩模(open mask)制造工艺在像素电极710和像素限定层190上形成除发射层之外的层(HTL、HIL、ETL和EIL)。也就是说，在有机发射层720中包括的若干层之中，至少一个层设置在像素限定层190和共电极730之间。
另外，在形成有电极切口735的像素区中，通过切割有机发射层720的设置在像素限定层190和共电极730之间的一部分来形成有机层切口725。有机层切口725沿着电极切口735延伸。有机层切口725也围绕像素限定层190的开口。
如所描述的，通过有机层切口725，有机发射层720的一部分与有机发射层720的设置在相邻的像素区中的剩余部分电断开。因此，在形成有电极切口735和有机层切口725的像素区中的OLED 70的有机发射层720的该部分不发光。
采用上述的结构，在OLED显示器200中，发生亮点故障的像素区更稳定地变成了黑点，从而提高了显示质量。当只有共电极730的一部分通过电极切口735断开时，少量的电流可能流过有机发射层720。然而，通过形成有机层切口725，可以完全阻断流过有机发射层720的电流。因此，具有有缺陷的OLED 70的像素可以可靠地变成黑点。
将参照图4描述图3的OLED显示器的制造方法。在包括像素区的基底110上形成薄膜晶体管20和电容器80，然后，在基底110上形成平坦化层180。在平坦化层180上在每个像素区中形成像素电极710。
在平坦化层180上形成具有暴露像素电极710的开口的像素限定层190。在每个像素电极710上形成有机发射层720和共电极730，以完成OLED 70。这里，有机发射层720和共电极730形成在像素电极710和像素限定层190上。然而，有机发射层720可以只形成在像素限定层190的开口中(即，只形成在像素电极710上)。
通过检查OLED 70找出有缺陷的OLED 70。有缺陷的OLED 70持续地发光，而与数据信号和栅极信号无关。
接着，如在图4中所示，在设置有有缺陷的OLED 70的像素区中，通过利用激光L分别切割共电极730和有机发射层720来形成电极切口735和有机层切口725。这里，电极切口735和有机层切口725形成在像素限定层190上，并且围绕像素限定层190的开口。像素限定层190的沟道195同电极切口735和有机层切口725一起形成。然而，当有机发射层720没有设置在像素限定层190上时，可以只形成电极切口735和沟道195。
如所描述的，通过电极切口735和有机层切口725，OLED 70的共电极730和有机发射层720与相邻的OLED 70的共电极730和有机发射层720电断开。因此，有缺陷的OLED 70的有机发射层720不能发光。因此，设置有有缺陷的OLED 70的像素区变成了黑点。
根据上述的制造方法，发生亮点故障的像素区稳定地变成了黑点，从而保持OLED显示器200的显示质量。
虽然已经示出并描述了本发明的几个示例性实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和原理的情况下，可对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (19)

1、一种有机发光二极管显示器，包括：
基底；
像素电极，设置在基底上；
像素限定层，设置在基底上，具有暴露像素电极的开口；
有机发射层，设置在像素电极上；
共电极，设置在有机发射层和像素限定层上；
其中，在共电极中围绕像素限定层的开口中的一个形成电极切口，以电隔离共电极的一部分。
2、如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，电极切口形成在像素限定层上。
3、如权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中，像素限定层包括对应于电极切口的沟道。
4、如权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中，像素限定层在电极切口和像素电极之间延伸。
5、如权利要求2所述的有机发光二极管显示器，所述有机发光二极管显示器还包括数据线、共电源线、源电极和漏电极，
其中，数据线、共电源线、源电极和漏电极中的至少一个设置在电极切口和基底之间。
6、如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，设置在电极切口内的有机发射层不发光。
7、如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，有机发射层还形成在像素限定层和共电极之间，通过在形成有电极切口的像素区上沿着电极切口切割有机发射层来形成有机层切口。
8、一种有机发光二极管显示器的制造方法，包括以下步骤：
在基底上形成像素电极；
在基底上形成像素限定层，像素限定层具有分别暴露像素电极的开口；
在像素电极上形成有机发射层；
在有机发射层上形成共电极，以形成完成的有机发光二极管；
检测有机发光二极管中有缺陷的有机发光二极管；
在共电极中形成电极切口，电极切口围绕开口中与有缺陷的有机发光二极管对应的开口，以电隔离共电极的一部分。
9、如权利要求8所述的制造方法，其中，电极切口形成在像素限定层上。
10、如权利要求9所述的制造方法，其中，形成电极切口的步骤包括：通过切割设置在电极切口下的像素限定层与电极切口一起形成沟道。
11、如权利要求9所述的制造方法，其中，在电极切口和像素电极之间设置有像素限定层。
12、如权利要求9所述的制造方法，所述制造方法还包括形成数据线、共电源线、源电极和漏电极，
其中，数据线、共电源线、源电极和漏电极中的至少一个设置在电极切口和基底之间。
13、如权利要求8所述的制造方法，其中，有缺陷的有机发光二极管不发光。
14、如权利要求8所述的制造方法，其中：
形成有机发射层的步骤包括在像素限定层和共电极之间形成有机发射层；
形成电极切口的步骤包括在对应于电极切口的有机发射层中形成切口。
15、一种有机发光二极管显示器，包括：
基底；
像素电极，设置在基底上；
像素限定层，设置在基底上，具有暴露像素电极的开口；
有机发射层，设置在像素电极上；
共电极，设置在有机发射层和像素限定层上，
其中，在共电极和有机发射层中形成切口，以电隔离共电极的一部分和有机发射层的对应的部分，从而使显示器的有机发光二极管失效。
16、如权利要求15所述的有机发光二极管显示器，其中，在像素限定层中形成对应于切口的沟道。
17、一种有机发光二极管显示器的制造方法，所述有机发光二极管显示器包括有机发光二极管和电连接到有机发光二极管的共电极，所述方法包括以下步骤：
检测有机发光二极管中有缺陷的有机发光二极管；
在共电极中形成电极切口，从而通过电隔离共电极的一部分来使有缺陷的有机发光二极管失效。
18、如权利要求17所述的方法，所述方法还包括穿过有机发光二极管显示器的有机发射层形成与电极切口相邻的有机发射层切口。
19、如权利要求18所述的方法，所述方法还包括在有机发光二极管显示器的像素限定层中形成与有机发射层切口相邻的沟道。
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