CN1516530A - 双面板型有机电致发光显示装置及其制造方法 - Google Patents

双面板型有机电致发光显示装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种有机电致发光显示(ELD)装置具有带阵列元件层的第一基板和带有机电致发光二极管的第二基板，该装置包括按第一方向形成在第一基板上的栅极线；按垂直于第一方向的第二方向形成在第一基板上的数据线；与数据线分开并且按第二方向形成在第一基板上的电源线，电源线是和栅极线在同一步骤中用栅极线相同的材料形成的，电源线在栅极线和电源线的交叉部位附近具有附加电源链接线；在栅极线和数据线的交叉部位附近形成的开关薄膜晶体管；在开关薄膜晶体管和电源线的交叉部位附近形成的驱动薄膜晶体管；连接到驱动薄膜晶体管的连接电极；以及在第一基板和第二基板之间形成的电连接图形，用于将连接电极电连接到有机电致发光二极管。

Description

双面板型有机电致发光显示装置及其制造方法
本申请要求享有2002年12月26日在韩国递交的韩国专利申请P2002-84577号的权益，该申请可供参考。
技术领域
本发明涉及到平板显示装置，具体涉及一种有机电致发光显示(ELD)装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示(LCD)装置由于其重量轻和低功耗在平板显示装置的领域得到了广泛的应用。然而，液晶显示(LCD)装置不是一种发光元件而是需要额外光源来显示图像的光接收元件。因而就在改善亮度、对比度、视角以及扩大元件显示面板尺寸等方面存在技术限制。为此在这一领域中投入了大量的研究来开发能够克服上述问题的新型平板显示元件。
有机电致发光显示(ELD)装置是这种研究产生的一种新型平板显示元件。由于有机电致发光显示(ELD)装置能发光，视角和对比度比液晶显示(LCD)装置要优越。另外，由于有机电致发光显示(ELD)装置不需要作为光源的背景光，因此其优点是重量轻、尺寸小并具有低功耗。还可以用低DC(直流)来驱动有机电致发光显示(ELD)装置，并具有快速响应时间。由于有机电致发光显示(ELD)装置采用固体材料替代流体材料例如是液晶，它在外力冲击下更加稳定。与液晶显示(LCD)装置的工作条件相比，有机电致发光显示(ELD)装置还具有较宽的温度范围。有机电致发光显示(ELD)装置在生产成本上也具有优势。具体地说，制造有机电致发光显示(ELD)装置只需要一个淀积装置和一个封装装置就足够了，而液晶显示(LCD)装置或等离子体显示面板(PDP)需要多种类型的装置。与液晶显示(LCD)装置或等离子体显示面板(PDP)相比，有机电致发光显示(ELD)装置的制造工艺非常简单。
可以将有机电致发光显示(ELD)装置划分成无源矩阵型和有源矩阵型。对于有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置的情况，施加在象素上的电压被存储在一个存储电容CST中并一直维持到施加下一帧的信号。因此，无论扫描线的多少，象素都能够保持信号直至下一帧。由于有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置能够用低直流(DC)获得理想的亮度，有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置所具有的优点是低功耗和高分辨率，并具有大尺寸。
以下要参照图1来解释有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置的基本结构和工作特性。图1是现有技术的一种有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置中一个象素的电路图。在图1中，在第一方向上形成扫描线2，并在第二方向上形成与扫描线2分开的信号线4和电源线6。由扫描线2及信号线4和电源线6在它们彼此交叉的邻接位置之间限定一个象素区。在扫描线2和信号线4的交叉点附近形成一个开关薄膜晶体管TS作为寻址元件，并将一个存储电容CST连接到开关薄膜晶体管TS。一个作为电流源元件的驱动薄膜晶体管TD被连接到开关薄膜晶体管TS、存储电容CST和电源线6。驱动薄膜晶体管TD被电路连接到一个阳极和一个由静电流驱动并且用电路连接在阳极和阴极之间的有机电致发光二极管E。阳极和阴极是有机电致发光二极管E的部件。开关薄膜晶体管TS用来控制电压，而存储电容CST用来存储电荷。以下要描述现有技术的有机电致发光显示(ELD)装置的驱动操作。
一旦开关薄膜晶体管TS的栅极被导通，数据信号就能通过开关薄膜晶体管TS的栅极施加到驱动薄膜晶体管TD和存储电容CST。如果驱动薄膜晶体管TD的栅极是导通的，来自电源线6的电流就能通过驱动薄膜晶体管TD的栅极提供给有机电致发光二极管E，使有机电致发光二极管发光。由于驱动薄膜晶体管TD的栅极的导通程度取决于数据信号的幅值，控制通过驱动薄膜晶体管TD的电流量就能显示不同的灰度等级。同样被存储在存储电容CST中的数据信号被持续提供给驱动薄膜晶体管TD，使有机电致发光二极管能够持续发光，直至施加下一帧的信号。
图2是现有技术的有源矩阵有机电致发光显示(ELD)装置中一个象素的平面图。在图2中，例如是形成一个开关薄膜晶体管Ts和一个驱动薄膜晶体管TD。在图2中，在第一方向上形成栅极线37，并在第二方向上形成与栅极线37分开的信号线51和电源线41。由栅极线37与信号线51和电源线41的交叉来限定一个象素区E。在栅极线37和数据线51的交叉点附近形成一个开关薄膜晶体管Ts。在开关薄膜晶体管TS和电源线41的交叉点附近形成一个驱动薄膜晶体管TD。电源线41和一个电容电极34被连接到开关薄膜晶体管TS的半导体层31构成一个存储电容CST。第一电极58被电路连接到驱动薄膜晶体管TD。尽管在图2中没有表示，还要在第一电极58上方依次形成有机发光层和第二电极。将在上方形成第一电极58的区域限定为有机发光区I。驱动薄膜晶体管TD具有半导体层32和栅极38。开关薄膜晶体管TS具有栅极35。以下要参照图3来描述有机发光区I、驱动薄膜晶体管TD和存储电容CST的层叠结构。
图3是图2中沿III-III’线提取的截面图。如图3所示，在一个绝缘基板1上形成具有半导体层32、栅极38、以及源极和漏极50和52的驱动薄膜晶体管TD。从电源线(未表示)伸出的电源电极42被电路连接到源极电极50。用透明导电材料形成的第一电极被电路连接到漏极52。在电源电极42下面用半导体层32相同的材料形成一个电容电极34。电源电极42和电容电极34构成一个存储电容CST。在第一电极58上依次形成有机发光层64和阴极66构成一个有机发光区I。在基板1上形成各自分别具有用于各层电路接触的接触孔的第一、第二、第三和第四钝化层40、44、54和60。在基板1和半导体层32之间形成一个缓冲层30。在存储电极34和电源电极42之间形成作为绝缘材料的第一钝化层40。在电源电极42上形成第二钝化层44，并在源极50和第一电极58之间形成第三钝化层54。在驱动薄膜晶体管TD和第二电极66之间形成第四钝化层60。
图4A到4I是截面图，表示图2中现有技术的有源矩阵有机电致发光显示(ELD)装置的制造步骤。可以用光刻工艺形成有机电致发光显示(ELD)装置的层叠结构，通过曝光和随后对光刻胶例如是一种光敏材料显影来完成对层叠结构的构图。在图4A中，在绝缘基板1上用第一绝缘材料形成一个缓冲层30。然后用第一掩模在缓冲层30上形成多晶硅有源层32a和多晶硅电容电极34。
如图4B所示，在有源层32a上依次淀积第二绝缘材料和第一金属材料，然后用第二掩模对淀积的材料进行构图而形成栅极绝缘层36和栅极38。如图4C所示，在已经形成栅极绝缘层36和栅极38的整个基板上面形成第一钝化层40。随后，在对应着电容电极34的空间中在第一钝化层40上淀积第二金属材料然后用第三掩模对其进行构图而在第一钝化层40上形成电源电极42。
如图4D所示，在第一钝化层40上通过在第一钝化层40上淀积第三金属材料并且用第四掩模对其进行构图而形成具有第一和第二电阻接触孔46a和46b及一个电容接触孔48的第二钝化层44。第一和第二接触孔46a和46b暴露出有源层32a两侧的部分，而电容接触孔48暴露出一部分电源电极42。有源层32a的第一部分是漏极区IIb，而有源层32a的第二部分是源极区IIa。源极和漏极区IIa和IIb分别用来接触后续形成的源极和漏极。对有源层32a两侧暴露的第一和第二部分掺杂离子而形成一个电阻接触层32b。有源层32a和电阻接触层32b构成一个半导体层32。
如图4E所示，在已经形成电阻接触层32b的基板1上淀积第三金属材料并且用第五掩模构图依次形成源极和漏极50和52。源极50通过图4D中所示的第一电阻接触孔46a和图4D中所示的电容接触孔48分别连接到源极区IIa中的电阻接触层32b和电源电极42。漏极52通过图4D中所示的第二电阻接触孔46b接触到漏极区IIb中的电阻接触层32b。。半导体层32、栅极38以及源极和漏极50和52构成一个驱动薄膜晶体管TD。电源线42和电容电极34被电连接到源极50和开关薄膜晶体管(未表示)的半导体层(未表示)，并且用第一钝化层40作为绝缘体构成一个存储电容CST。
如图4F所示，在已经形成源极和漏极50和52的整个基板1上淀积第四绝缘材料并且用第六掩模构图而形成具有漏极接触孔56的第三钝化层54。在图4G中，通过在第三钝化层54上淀积第四金属材料随后用第七掩模构图在第三钝化层54上对应着有机发光区I的空间内形成通过漏极接触孔56连接到漏极52的第一电极58。如图4H所示，在上面已经形成第一电极58的整个基板1上淀积第五绝缘材料并且用第八掩模构图而形成具有暴露出第一电极对应着有机发光区I部位的第一电极暴露部位62的第四钝化层60。第四钝化层60还有保护驱动薄膜晶体管TD免受潮湿和污染的作用。如上所述就完成了光刻掩模工艺。
如图4I所示，在已经形成第四钝化层60的基板1上形成通过如图4H所示的第一电极暴露部位62接触到第一电极58的有机发光层64。通过在整个基板1上淀积第五金属材料在有机发光层64和第四钝化层60上依次形成第二电极66。如果第一电极58用作阳极，第五金属材料就必须具备能反射有机发光层64发出的光来显示图像的反射特性。另外，第五金属材料是选自具有低功函的金属材料，以便于第二电极66容易释放电子。
图5是现有技术中有机电致发光显示(ELD)装置的一个截面图。在图5中，上面限定有多个子象素的第一基板70与第二基板90彼此分隔开。在第一基板70上对应着各个子象素形成具有多个驱动薄膜晶体管TD的一个阵列元件层80。在阵列元件层80上对应着各个子象素形成多个第一电极72，并且连接到各个子象素中相应的驱动薄膜晶体管TD。在第一电极72上各个子象素中形成显示红(R)、绿(G)、蓝(B)色的有机发光层74。在有机发光层74上形成第二电极76。第一电极72和第二电极76以及有机发光层74构成一个有机电致发光二极管E。从有机发光层74发出的光穿过第一电极72。也就是说，图5所示的有机电致发光显示(ELD)装置是一种底部发光型有机电致发光显示(ELD)装置。第二基板90被用作封装基板，并在其中间面上具有一个凹部92，以及能消除潮气和氧以保护有机电致发光二极管E的潮气吸附干燥剂94。第二基板90与第二电极76相距一定距离。在第一和第二基板70和90之一上形成一种密封剂图形85来粘接第一和第二基板70和90。
将上面已形成阵列元件层和有机电致发光二极管的基板与另一封装基板粘接就制成了现有技术的底部发光型有机电致发光显示(ELD)装置。如果阵列元件层和有机电致发光二极管是形成在同一基板上，具有阵列元件层和有机电致发光二极管的这种面板的产率就是由阵列元件层和有机EL二极管各自产率的乘积来确定的。然而，面板的产率很大程度上受到有机电致发光二极管产率的影响。因此，如果用因为杂质和污染而有缺陷的大约1000厚度的薄膜形成有机电致发光二极管，这种面板就会被判定为次品面板。这样会导致生产成本和材料的浪费，使面板的产量降低。
底部发光型有机电致发光显示(ELD)装置的优点是图像稳定性高并且具有很高的工艺灵活性。然而底部发光型有机电致发光显示(ELD)装置由于孔径比的限制不适合用于需要高分辨率的装置。另外，由于顶部发光型有机电致发光显示(ELD)装置从基板朝上发光，发光不会影响位于发光层下面的薄膜晶体管。这样能简化薄膜晶体管的设计。另外，顶部发光型有机电致发光显示(ELD)装置的孔径比大。然而，由于顶部发光型有机电致发光显示(ELD)装置中的阴极一般是形成在有机发光层上方，因此材料选择和透射比会受到限制，使得光透射效率降低。如果形成用来避免光透射比降低的薄膜型钝化层，则薄膜型钝化层不能阻挡外界空气渗入装置。
发明内容
为此，本发明提出了一种有机电致发光显示(ELD)装置及其制造方法，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的一个目的是提供一种能够提高产率的有机电致发光显示(ELD)装置。
本发明的另一目的是提供一种能够减少掩模步骤的有机电致发光显示(ELD)装置的制造方法。
以下要说明本发明的附加特征和优点，有些内容可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，一种有机电致发光显示(ELD)装置具有带阵列元件层的第一基板和带有机电致发光二极管的第二基板，该装置包括按第一方向形成在第一基板上的栅极线；按垂直于第一方向的第二方向形成在第一基板上的数据线；与数据线分开并且按第二方向形成在第一基板上的电源线，电源线是和栅极线在同一步骤中用栅极线相同的材料形成的，电源线在栅极线和电源线的交叉部位附近具有附加电源链接线；在栅极线和数据线的交叉部位附近形成的开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管具有用非晶硅形成的半导体层；在开关薄膜晶体管和电源线的交叉部位附近形成的驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管具有与开关薄膜晶体管的半导体层相同的材料形成的半导体层；连接到驱动薄膜晶体管的连接电极；以及在第一基板和第二基板之间形成的电连接图形，用于将连接电极电连接到有机电致发光二极管。
一种有机电致发光显示(ELD)装置的制造方法，其中的阵列元件层和有机电致发光二极管形成在不同基板上并且通过电连接图形彼此连接，该方法包括在一个基板上淀积第一金属材料然后用第一掩模步骤对淀积的第一金属材料进行构图而形成栅极、栅极焊盘和电源焊盘；在已经形成栅极、栅极焊盘和电源焊盘的基板上淀积第一绝缘材料而形成一个栅极绝缘层；在栅极绝缘层上对应着栅极的空间内依次淀积非晶硅和掺杂杂质的非晶硅然后用第二掩模步骤对淀积的非晶硅和掺杂杂质的非晶硅进行构图，形成一个半导体层；用第三掩模步骤为对应着栅极焊盘和电源焊盘的那部分栅极绝缘层进行构图，形成暴露出一部分栅极焊盘的第一栅极焊盘接触孔和暴露出一部分电源焊盘的第一电源焊盘接触孔；在其上已经形成半导体层、第一栅极焊盘接触孔和第一电源焊盘接触孔的基板上淀积第二金属材料，然后用第四掩模步骤对淀积的第二金属材料进行构图，形成源极、漏极、数据焊盘、第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极，其中的源极和漏极形成在半导体层上并且彼此分开，源极和漏极连同栅极和半导体层构成一个薄膜晶体管，第一栅极焊盘电极通过第一栅极焊盘接触孔连接到栅极焊盘，而第一电源焊盘电极通过第一电源焊盘接触孔连接到电源焊盘；去除源极和漏极之间掺杂杂质的非晶硅，在源极和漏极之间形成一个沟道；在其上已经形成薄膜晶体管、数据焊盘、第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极的基板上淀积第二绝缘材料，然后用第五掩模步骤对淀积的第二绝缘材料进行构图，形成具有源极接触孔、漏极接触孔、数据焊盘接触孔、第二栅极焊盘接触孔和第二电源焊盘接触孔的一个钝化层，其中的源极和漏极接触孔分别暴露出一部分源极和漏极，数据焊盘接触孔暴露出数据焊盘的一部分，而第二栅极焊盘接触孔和第二电源焊盘接触孔分别暴露出第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极的一部分；在钝化层上淀积第三绝缘材料并且用第六掩模步骤对淀积的第三绝缘材料进行构图，在钝化层上对应着一个电连接区形成一个电连接图形；并且在已经形成电连接图形的基板上淀积第三金属材料，然后用第七掩模步骤对淀积的第三金属材料进行构图，形成连接电极、电源电极、数据焊盘电极、第二栅极焊盘电极和第二电源焊盘电极，其中的连接电极覆盖电连接图形并且通过漏极接触孔连接到漏极，电连接图形在电连接区被连接到有机电致发光二极管上，电源电极通过源极接触孔连接到源极，数据焊盘电极通过数据焊盘接触孔连接到数据焊盘，第二栅极焊盘电极通过第二栅极焊盘接触孔连接到第一栅极焊盘电极，而第二电源焊盘电极通过第二电源焊盘接触孔连接到第一电源焊盘电极。
应该意识到以上对本发明的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
所包括的用来便于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。
图1是现有技术的一种有源矩阵有机电致发光显示(ELD)装置中一个象素的电路图；
图2是现有技术的有源矩阵有机电致发光显示(ELD)装置中一个象素的平面图；
图3是图2中沿III-III’线提取的截面图；
图4A到4I是截面图，表示图2中按照现有技术的有源矩阵有机电致发光(ELD)装置的制造步骤；
图5是现有技术中有机电致发光显示(ELD)装置的一个截面图；
图6是按照本发明第一实施例的双面板型有机电致发光显示(ELD)装置的截面图；
图7是按照本发明第二实施例的双面板型有机电致发光显示(ELD)装置的平面图；
图8A到8G是沿着图7中VIII-VIII’线提取的截面图，表示用于驱动薄膜晶体管区的层叠结构的制造工艺；
图9A到9G是沿着图7中IX-IX’线提取的截面图，表示用于数据焊盘区的层叠结构的制造工艺；
图10A到10G是沿着图7中X-X’线提取的截面图，表示用于栅极焊盘区的层叠结构的制造工艺；以及
图11A到11G是沿着图7中XI-XI’线提取的截面图，表示用于电源焊盘区的层叠结构的制造工艺。
具体实施方式
以下要具体描述本发明的最佳实施例，在附图中表示了这些例子。
按照本发明如下文所述的双面板型有机电致发光显示(ELD)装置是一种有源矩阵型顶部发光型有机电致发光显示(ELD)装置。
图6是按照本发明第一实施例的双面板型有机电致发光显示(ELD)装置的截面图。在图6中，第一基板110和第二基板150彼此面对并且分开。在第一和第二基板110和150上限定了多个子象素SP。在第一基板110上形成具有对应着各个子象素SP的多个驱动薄膜晶体管TD的一个阵列元件层140。在阵列元件层140上的各个子象素SP内形成连接到驱动薄膜晶体管TD的一个电连接图形142。电连接图形142是用导电材料形成的，并且可以在其宽度之内形成包括一个绝缘材料芯的多层结构。可以用一个附加连接电极(未表示)用电路将电连接图形142连接到驱动薄膜晶体管TD。驱动薄膜晶体管TD具有栅极112、半导体层114以及源极和漏极116和118，其中的电连接图形142连接到漏极118。
在第二基板150的内表面上形成第一电极152，并且在第一电极152下面形成一个象素的有机发光层160，它具有分别用于红(R)、绿(G)、蓝(B)色的子发光层156a、156b和156c。在有机发光层160下面对应着各个子象素形成多个第二电极162。具体地说，一个象素的有机发光层160具有第一电极152与子发光层156a、156b和156c之间的第一载流子输送层154，以及子发光层156a、156b和156c与第二电极162之间的第二载流子输送层158。例如，如果第一电极152是阳极，而第二电极162是阴极，第一载流子输送层154就作为空穴注入层和空穴输送层，而第二载流子输送层158就作为电子输送层和电子注入层。第一和第二电极152和162以及介于二者之间的有机发光层160构成一个有机电致发光二极管E。
按照本发明的一方面，由于电连接图形142接触到第二电极162的底面，由驱动薄膜晶体管TD提供的电流能够通过电连接图形142传送到第二电极162。在第一和第二基板110和150之一上形成一个密封剂图形170来粘接第一和第二基板110和150。在图6所示的本发明第一实施例中，阵列元件层140和有机电致发光二极管E形成在不同基板上并且用电连接图形142彼此电连接。也就是说，本发明的有机电致发光显示(ELD)装置是一种双面板型有机电致发光显示(ELD)装置。如图6所示，为了解释而表示了一个象素和两个其他象素的子象素。可以修改驱动薄膜晶体管TD的结构和电连接图形142的连接图形来满足许多不同条件。另外，由于本发明的有机电致发光显示(ELD)装置是一种顶部发光型有机电致发光显示(ELD)装置，因此，在便于实现驱动薄膜晶体管TD设计的同时又能获得高孔径比和分辨率。
图7是按照本发明第二实施例的双面板型有机电致发光显示(ELD)装置的一个平面图。在图7中，沿第一方向形成栅极线212，并且沿与第一方向垂直的第二方向形成彼此分开的数据线236和电源线213。在栅极线212和数据线236的交叉点附近形成一个开关薄膜晶体管TS。开关薄膜晶体管TS具有栅极214、源极226、漏极230以及半导体层222。栅极214从栅极线212延伸。源极226从数据线236延伸。漏极230与源极226分隔开。半导体层222覆盖栅极214、源极226和漏极230的一部分。同时用栅极线212相同的材料用栅极线212形成电源线213。
图7中的驱动薄膜晶体管TD电连接到开关薄膜晶体管TS和电源线213。驱动薄膜晶体管TD具有驱动栅极216、驱动源极228、驱动漏极232和驱动半导体层224。驱动栅极216是用栅极线212相同的材料与栅极线212同时形成的。驱动源极和漏极228和232彼此分隔开，并且是用数据线236相同的材料与数据线236同时形成的。驱动半导体层224覆盖部分驱动栅极216、驱动源极228和驱动漏极232。
图7中的电源电极278通过源极接触孔246和电源接触孔251分别电连接到驱动源极228和电源线213。在电连接区C内形成连接到驱动漏极232的连接电极276，并且用电源电极278相同材料与电源电极278同时形成连接电极276。电连接区C对应着具有有机电致发光二极管(未表示)的一个基板(未表示)的第二电极。尽管图7中没有表示，但在电连接区C内形成一个具有支柱形状的电连接图形。电连接图形(未表示)的细节如下所述。
如图7所示，在电源线213下面形成与电源线213重叠的电容电极234。电容电极234和与电容电极234重叠的电源线2 13构成一个存储电容CST。在栅极线212、数据线236和电源线213的端部分别形成栅极焊盘218、数据焊盘238和电源焊盘219。在栅极焊盘218和电源焊盘219上面用数据线236相同的材料与数据线236同时分别形成第一栅极焊盘电极242和第一电源焊盘电极244。分别在数据焊盘238、第一栅极焊盘电极242和第一电源焊盘电极244上面用与连接电极276相同的材料与连接电极276同时形成数据焊盘280、第二栅极焊盘电极282和第二电源焊盘电极284。由于栅极线212和电源线213是用相同的材料在同一个步骤中形成的，因此栅极线212和电源线213可能在栅极线212和电源线213的交叉点附近发生短路。为此可以用数据线236相同的材料与数据线236同时形成一个独立的电源链接线239，所形成的独立的电源链接线239在栅极线212和电源线213的交叉点附近连接到独立的电源线213，以便防止栅极线212和电源线213之间发生短路。电源线213通过附加接触孔连接到电源链接线239。由于不同的信号是独立提供给数据焊盘238和电源焊盘219的，因此数据焊盘238应该设置在电源焊盘2 19相对一侧。
图8A到8G是沿着图7中VIII-VIII’线提取的截面图，表示用于驱动薄膜晶体管区的层叠结构的制造工艺。图9A到9G是沿着图7中IX-IX’线提取的截面图，表示用于数据焊盘区的层叠结构的制造工艺。图10A到10G是沿着图7中X-X’线提取的截面图，表示用于栅极焊盘区的层叠结构的制造工艺。图11A到11G是沿着图7中XI-XI’线的截面图，表示用于电源焊盘区的层叠结构的制造工艺。为了便于解释将驱动栅极、驱动半导体层、驱动源极和驱动漏极分别称为栅极、半导体层、源极和漏极。
在图8A、9A、10A和11A中，在第一金属材料的一个基板210上用第一掩模步骤形成栅极216、栅极焊盘218和电源焊盘219。尽管在图8A、9A、10A和11A中没有表示，还要形成连接到电源焊盘的电源线。第一金属材料可以选自具有低电阻率的金属材料，最好是选自包括铝(Al)的金属材料。
尽管在图8A、9A、10A或11A中没有表示，对本发明的层叠结构构图的掩模步骤是按如下方式执行的。在基板或某一层上涂覆一种光刻胶，然后在光刻胶上面设置具有理想图形的一个掩模。将涂覆的光刻胶层曝光然后显影形成光刻胶图形。蚀刻掉被光刻胶图形暴露的部位就能获得理想的图形。
在图8B、9B、10B和11B中，可以在已经形成栅极216、栅极焊盘218、和电源焊盘219的整个基板210上面淀积第一绝缘材料而形成栅极绝缘层220。接着，在栅极绝缘层220上对应着栅极216的空间中依次淀积非晶硅(a-Si:H)和掺杂杂质的非晶硅(n+a-Si:H)，然后用第二掩模步骤对其进行构图，在栅极绝缘层220上对应着栅极216的空间中形成一个半导体层224。半导体层224包括非晶硅(a-Si:H)构成的有源层224a和掺杂杂质的非晶硅(n+a-Si:H)构成的电阻接触层224b。栅极绝缘层216的第一绝缘材料可以由包括含硅的绝缘材料构成，例如优选的是由氮化硅(SiNx)构成。
参见图10C和11C，用第三掩模步骤形成暴露出一部分栅极焊盘218的第一栅极焊盘接触孔221和暴露出一部分电源焊盘219的第一电源焊盘接触孔223。然后参见图8D、9D、10D和11D，在已经形成半导体层224、第一栅极焊盘接触孔221和第一电源焊盘接触孔223的整个基板210上方淀积第二金属材料，然后用第四掩模步骤对其进行构图而形成源极228、与源极228分开的漏极232、第一栅极焊盘电极242和第一电源焊盘电极244。源极228和与源极228分开的漏极232形成在半导体层224上。在图9D中的数据焊盘形成区DP内形成数据焊盘238。第一栅极焊盘电极242和第一电源焊盘电极244通过第一栅极焊盘接触孔221和第一电源焊盘接触孔223分别连接到栅极焊盘218和电源焊盘219。
尽管在图8D、9D、10D和11D中没有表示，在第二方向上形成数据线(未表示)，并在数据线的一端形成数据焊盘形成区DP。数据焊盘形成区DP最好是设在电源焊盘219的相对一侧。第二金属材料是选自具有强化学耐蚀性的金属材料，最好是选自钼(Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)和钨(W)。在这一步骤中，去掉源极和漏极228和232之间的一部分电阻接触层224b暴露出一部分有源层224a，由暴露的有源层224a形成一个沟道ch。由栅极216、半导体层224、源极228和漏极232构成一个驱动薄膜晶体管TD。
参见图8E、9E、10E和11E，在已经形成驱动薄膜晶体管TD、数据焊盘238、第一栅极焊盘电极242和第一电源焊盘电极244的整个基板210上面淀积第二绝缘材料，然后用第五掩模步骤对淀积的第二绝缘材料进行构图而形成具有源极接触孔246、漏极接触孔247、数据焊盘接触孔250、第二栅极焊盘接触孔248和第二电源焊盘接触孔252的一个钝化层256。源极接触孔246暴露出一部分源极228，而漏极接触孔247暴露出一部分漏极232。数据焊盘接触孔250暴露出一部分数据焊盘238。第二栅极焊盘接触孔248和第二电源焊盘接触孔252分别暴露出一部分第一栅极焊盘电极242和第一电源焊盘电极244。第二绝缘材料可以选自有机绝缘材料或无机绝缘材料。另外，可以用单层或多层构成第二绝缘材料。然而，接触到驱动薄膜晶体管TD的钝化层256最好是采用无机绝缘材料。
参见图8F，在钝化层256上对应着电连接区C的空间内淀积第三绝缘材料，然后用第六掩模步骤对淀积的第三绝缘材料进行构图而形成具有支柱形状的电连接图形274。电连接区C最好是对应着有机电致发光二极管(未表示)的第二电极(未表示)。第三绝缘材料最好是选自有机绝缘材料，使电连接图形274具有一定的厚度。
参见图8G、9G、10G和11G，在已经形成电连接图形274的整个基板210上淀积第三金属材料，然后用第七掩模步骤对淀积的第三金属材料进行构图而形成连接电极276、电源电极278、数据焊盘电极280、第二栅极焊盘电极282和第二电源焊盘电极284。连接电极276形成在电连接图形274上，并且通过漏极接触孔247连接到漏极232。电源电极278通过源极接触孔246连接到源极228，而数据焊盘电极280通过数据焊盘接触孔250连接到数据焊盘238。第二栅极焊盘电极282通过第二栅极焊盘接触孔248连接到第一栅极焊盘电极242，而第二电源焊盘电极284通过第二电源焊盘接触孔252连接到第一电源焊盘电极244。尽管图8G、9G、10G和11G中没有表示，电源电极278通过图7所示的附加接触孔251连接到图7所示的电源线213。
按照本发明的双面板型有机电致发光显示(ELD)装置具有以下优点。首先，由于是在不同基板上形成具有薄膜晶体管的阵列元件层和有机电致发光二极管，因此能够提高产率和生产管理效率，并且能延长产品的使用寿命。其次，由于本发明的有机电致发光显示(ELD)装置是顶部发光型的，便于薄膜晶体管的设计，并且能够实现高孔径比和分辨率。第三，由于采用非晶硅的反向交错型薄膜晶体管适合这种有机电致发光显示(ELD)装置，因此可以在低温条件下形成薄膜晶体管，并且由于栅极图形和电源图形是在同一掩模步骤中形成的，可以减少所需的掩模步骤总数，这样就能简化薄膜晶体管的制造工艺。
显然，本领域的技术人员无需脱离本发明的原理和范围还能对本发明的制造和应用作出各种各样的修改和变更。因此，本发明的意图是要覆盖权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。

Claims (12)

1.一种有机电致发光显示(ELD)装置具有带阵列元件层的第一基板和带有机电致发光二极管的第二基板，该装置包括：
按第一方向形成在第一基板上的栅极线；
按垂直于第一方向的第二方向形成在第一基板上的数据线；
与数据线分开并且按第二方向形成在第一基板上的电源线，电源线是和栅极线在同一步骤中用栅极线相同的材料形成的，电源线在栅极线和电源线的交叉部位附近具有附加电源链接线；
在栅极线和数据线的交叉部位附近形成的开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管具有用非晶硅形成的半导体层；
在开关薄膜晶体管和电源线的交叉部位附近形成的驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管具有与开关薄膜晶体管的半导体层相同的材料形成的半导体层；
连接到驱动薄膜晶体管的连接电极；以及
在第一基板和第二基板之间形成的电连接图形，用于将连接电极电连接到有机电致发光二极管。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括分别设置在栅极线、数据线和电源线一端的栅极焊盘、数据焊盘和电源焊盘。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括栅极焊盘上的第一栅极焊盘电极，和电源焊盘上的第一电源焊盘电极，其中的第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极是和数据线在同一步骤中用数据线相同的材料形成的。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，进一步包括数据焊盘上的数据焊盘电极、第一栅极焊盘电极上的第二栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极上的第二电源焊盘电极，其中的数据焊盘电极、第二栅极焊盘电极和第二电源焊盘电极是和连接电极在同一步骤中用连接电极相同的材料形成的。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，开关薄膜晶体管具有栅极、半导体层、源极和漏极，其中栅极从栅极线延伸，半导体层形成在栅极上方并且具有非晶硅形成的有源层和掺杂杂质的非晶硅形成的电阻接触层，源极和漏极形成在半导体层上并且彼此分开，并且驱动薄膜晶体管具有驱动栅极、驱动半导体层、驱动源极和驱动漏极，其中驱动栅极连接到漏极，驱动半导体层形成在驱动栅极上方，驱动源极和驱动漏极形成在驱动半导体层上并且彼此分开。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，进一步包括驱动源极和电源线之间的电源电极，其中电源电极是和连接电极在同一步骤中用连接电极相同的材料形成的，并且连接到驱动源极和电源线。
7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，电源链接线是和数据线在同一步骤中用数据线相同的材料形成的。
8.一种有机电致发光显示(ELD)装置的制造方法，其中的阵列元件层和有机电致发光二极管形成在不同基板上并且用电连接图形彼此连接，该方法包括：
在一个基板上淀积第一金属材料然后用第一掩模步骤对淀积的第一金属材料进行构图而形成栅极、栅极焊盘和电源焊盘；
在已经形成栅极、栅极焊盘和电源焊盘的基板上淀积第一绝缘材料而形成一个栅极绝缘层；
在栅极绝缘层上对应着栅极的空间内依次淀积非晶硅和掺杂杂质的非晶硅然后用第二掩模步骤对淀积的非晶硅和掺杂杂质的非晶硅进行构图，形成一个半导体层；
用第三掩模步骤为对应着栅极焊盘和电源焊盘的那部分栅极绝缘层构图，形成暴露出栅极焊盘一部分的第一栅极焊盘接触孔和暴露出电源焊盘一部分的第一电源焊盘接触孔；
在其上已经形成半导体层、第一栅极焊盘接触孔和第一电源焊盘接触孔的基板上淀积第二金属材料，然后用第四掩模步骤对淀积的第二金属材料进行构图，形成源极、漏极、数据焊盘、第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极，其中的源极和漏极形成在半导体层上并且彼此分开，源极和漏极连同栅极和半导体层构成一个薄膜晶体管，第一栅极焊盘电极通过第一栅极焊盘接触孔连接到栅极焊盘，而第一电源焊盘电极通过第一电源焊盘接触孔连接到电源焊盘；
去除源极和漏极之间掺杂杂质的非晶硅，在源极和漏极之间形成一个沟道；
在其上已经形成薄膜晶体管、数据焊盘、第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极的基板上淀积第二绝缘材料，然后用第五掩模步骤对淀积的第二绝缘材料进行构图，形成具有源极接触孔、漏极接触孔、数据焊盘接触孔、第二栅极焊盘接触孔和第二电源焊盘接触孔的一个钝化层，其中的源极和漏极接触孔分别暴露出一部分源极和漏极，数据焊盘接触孔暴露出数据焊盘的一部分，而第二栅极焊盘接触孔和第二电源焊盘接触孔分别暴露出第一栅极焊盘电极和第一电源焊盘电极的一部分；
在钝化层上淀积第三绝缘材料并且用第六掩模步骤对淀积的第三绝缘材料进行构图，在钝化层上对应着一个电连接区形成一个电连接图形；并且
在已经形成电连接图形的基板上淀积第三金属材料，然后用第七掩模步骤对淀积的第三金属材料进行构图，形成连接电极、电源电极、数据焊盘电极、第二栅极焊盘电极和第二电源焊盘电极，其中的连接电极覆盖电连接图形并且通过漏极接触孔连接到漏极，电连接图形在电连接区被连接到有机电致发光二极管上，电源电极通过源极接触孔连接到源极，数据焊盘电极通过数据焊盘接触孔连接到数据焊盘，第二栅极焊盘电极通过第二栅极焊盘接触孔连接到第一栅极焊盘电极，而第二电源焊盘电极通过第二电源焊盘接触孔连接到第一电源焊盘电极。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，用第一掩模步骤进一步形成连接到栅极的栅极线和连接到电源焊盘的电源线，并且用第四掩模步骤形成与电源线分开且与电源线在同一方向上的数据线以及在栅极线和电源线的交叉点附近形成的电源链接线。
10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括将电源电极连接到电源线。
11.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，薄膜晶体管是一个驱动薄膜晶体管，并且电连接到有机电致发光二极管。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括将电源电极连接到电源线。
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