CN1622709A - 有机发光显示器 - Google Patents

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Abstract

一种有机发光显示器，其具有与通孔重叠的第一电极部分相重叠的第一图案。第一图案相对于第一电极向上凸起。暴露在其上没有形成有第一图案的其它第一电极部分。发射层位于第一电极上。可进一步在第一图案周围形成第二图案。所述第二图案与第一电极相分隔并相对于延伸至通孔绝缘层上的第一电极向上凸起。所述第一图案和第二图案可相互连接。使用这种结构，能防止有机发射层的恶化。

Description

有机发光显示器
                           优先权
本申请要求于2003年11月25日递交的韩国专利申请No.2003-84245的权益，其所公开的内容在此全部引作参考。
技术领域
本发明涉及一种有机发光显示器，并更特别地涉及有源矩阵有机发光显示器。
背景技术
通常，有机发光显示器是一种电激发荧光有机化合物进行发光的发射显示器，依据驱动以矩阵形式设置的N×M像素的方法将其分成无源矩阵显示器和有源矩阵显示器，其中有源矩阵有机发光显示器具有比无源矩阵有机发光显示器低的功耗，从而其适于实现大面积和高分辨率的显示。
图1为用于说明常规有源矩阵有机发光显示器及其制造方法的剖视图，其中仅示出了一个单位像素。
参照图1，在衬底100上形成缓冲层105。通过典型的方法在衬底100的缓冲层105上形成包含有源层110、栅极绝缘层120、栅电极130、中间层140和源/漏电极145的薄膜晶体管(TFT)。通孔(via-hole)绝缘层155形成于衬底的整个表面上，并且暴露源/漏电极145之一的通孔150形成于通孔绝缘层155中。
然后，形成与通孔150中所暴露的源/漏电极145相接触的像素电极170。在此，由于像素电极170是沿通孔150的侧壁和底部形成的，所以其在通孔150中具有弯曲的形状。随后，像素限定层175形成为覆盖通孔150中弯曲的像素电极170，其中所述像素限定层175形成为具有开口178，其在与通孔150分开的位置暴露像素电极170。此外，有机发射层180形成于开口178中所暴露的像素电极170上，并在所述有机发射层180上形成第二电极190(即，相对电极(opposite electrode))。
在形成有机发射层180的情况中，有机发射层180易存在这样的缺陷，即在开口178的底部边缘处，也就是在像素限定层175和像素电极170相接触的位置P处，未形成涂层。这在驱动有机发光显示器中可引起有机发射层180的恶化。此外，有机发射层180与像素限定层175在开口178的边缘相接触。通常，像素限定层175由有机层形成，其中众所周知地，有机层在高温的条件下放出气体。气体的放出可引起与像素限定层175接触的有机发射层180的恶化。
图2为示出发生在有机发光显示器中的缺陷的图片。
参照图2，由于前述问题，可发现沿着单位像素区域(a)的开口(b)的边缘，有机发射层恶化。这也称作“像素收缩(pixel shrinkage)”。这严重影像了有机发光显示器的生产。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种改进的有机发光显示器。
本发明的另一方面提供一种抑制有机发射层恶化的有机发光显示器。
为了获得上述和其他方面，本发明可构造为：具有单位像素区域的衬底；位于单位像素区域上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有源电极和漏电极；位于源电极和漏电极上并具有暴露源电极和漏电极之一的通孔的通孔绝缘层；与通孔绝缘层重叠并在通孔中与所暴露的源电极和漏电极之一接触的第一电极，所述第一电极具有第一部和第二部，所述第一部包括至少一个与通孔重叠的部分；形成于第一电极的第一部上并相对于第一电极向上凸起的第一图案；以及位于第一电极上的发射层。
第一电极的第一部包括与通孔重叠的部分和在通孔上邻接的部分。
所述第一图案可以是有机层。该有机层可以从包括苯并环丁烯(BCB)层、丙烯酸基聚合物层和亚胺基聚合物层的组中选出。相对于第一电极的第二部，第一图案可以凸出大约0.2至10μm。此外，第一图案在延伸至通孔绝缘层的第一电极上可具有锥形边缘。该锥形边缘可具有45°或更小的锥角。
有机发光显示器进一步包括与第一电极分开并相对于第一电极的第二部向上凸起的第二图案。
该第二图案可以是有机层。该有机层可以从包括苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)层、丙烯酸基聚合物层和亚胺基聚合物层的组中选出。相对于第一电极的第二部，第二图案可以凸出大约0.2至10μm。
该通孔绝缘层可以是有机层、无机层或其叠层。
该第一电极可具有一锥形边缘。此外，锥形边缘的锥度为20°或更小。
结合附图，从下面对本发明示例性实施例的详细描述，本发明将得到更好地理解，并且本发明的范围将在所附权利要求中予以指出。
附图说明
当结合附图时，通过参照下面的详细描述，本发明更完全的理解，以及本发明的上述和其他特征和优点将变得更好理解，从而其将更趋于明显；附图中相同附图标记表示相同或相似的元件，其中：
图1为用于说明常规有源矩阵有机发光显示器及其制造方法的剖视图；
图2为示出发生在有机发光显示器中的缺陷的图片；
图3为示出根据本发明优选实施例的有机发光显示器的平面图；
图4A至4E是沿图3的I-I′线的剖视图，其用于说明根据本发明优选实施例的有机发光显示器及其制造方法；
图5A至5D为示出根据本发明各个优选实施例的有机发光显示器的平面图。
具体实施方式
在下文，参照附图将更充分地描述本发明，其中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以不同的形式实现而不应认为局限于在此所阐述的实施例。更适合地，提供这些实施例，以使得本公开详尽和完全，并向本领域技术人员充分表述本发明的范围。附图中，当一层位于另一层或衬底“上”时，意味着一层可直接形成于衬底的另一层上或在其中可插入第三层。整个说明书中相同的标记表示相同的元件。
图3为示出根据本发明优选实施例的有机发光显示器的平面图。
参照图3，沿一个方向设置扫描线325。数据线335与扫描线325相绝缘并与其相交。公共电源线331与扫描线325相绝缘并与其相交，并与数据线335平行设置。由扫描线325和数据线335交叉限定单位像素区域。扫描线325选择将要被驱动的单位像素，而数据线335用于为所选定的单位像素提供数据信号。
在每个单位象素区域中，设置有：一开关薄膜晶体管340，其根据向扫描线325施加的信号切换向数据线335施加的数据信号；一电容器345，其根据开关薄膜晶体管340输入的数据信号(如，数据电压)和向公共电源线331施加的电压之间差异积蓄电荷；以及一像素驱动薄膜晶体管350，其接收电容器345中积蓄电荷的信号以向第一电极370发送电流。所述像素驱动薄膜晶体管350和第一电极370经由通孔360a相互电连接。发射层(未示出)位于第一电极370上并且相对电极(未示出)位于发射层上。由此，第一电极370、发射层和相对电极形成有机发光二极管。第一电极370最好也位于薄膜晶体管340、350和电容器345上，以便提高孔径比。
在全色有机发光显示器中，显示器可以具有红色单位像素区域R、绿色单位像素区域G和蓝色单位像素区域B，其中红色发射层位于红色单位像素区域R上，绿色发射层位于绿色单位像素区域G上，以及蓝色发射层位于蓝色单位像素区域B上。
第一图案375a位于通孔360a中。第一图案375a相对于延伸至通孔绝缘层上的第一电极370向上凸起。此外，与第一电极370分开的第二图案375b可以以条状形式设置在第一电极370的右边和左边。此外，第二图案375b相对于延伸至通孔绝缘层上的第一电极370向上凸起。
图4A至4E是沿图3的I-I′线的剖视图，其用于说明根据本发明优选实施例的有机发光显示器及其制造方法。
参照图4A，提供具有红色R、绿色G和蓝色B单位像素区域的衬底300。优选地，在衬底300上形成缓冲层305。通过传统方法，在缓冲层305上形成有源层310、栅极绝缘层315、栅电极320、中间层325和源/漏电极330。由此，在每个像素区域上形成包括有源层310、栅电极320和源/漏电极330的像素驱动薄膜晶体管350。在形成栅电极320时，同时形成数据线335。
接下来，在形成有像素驱动薄膜晶体管350的衬底上形成通孔绝缘层360，并且在通孔绝缘层360中形成暴露像素驱动晶体管350的源/漏电极330之一的通孔360a。通孔绝缘层360可以是有机层、无机层或其叠层。当通孔绝缘层360由无机层形成时，其最好由氮化硅(SiNx)层形成，而当通孔绝缘层360由有机层形成时，其最好由BCB(苯并环丁烯)形成。此外，当通孔绝缘层360由有机/无机叠层形成时，最好沉积氮化硅层SiNx和BCB(苯并环丁烯)并使其依次形成。
接下来，第一电极材料被沉积在形成有通孔360a的衬底上，并被构图以在每个单位像素区域上形成第一电极370。由此，第一电极370位于通孔360a的底部以与所暴露的源/漏电极330相接触，并延伸至通孔绝缘层360上。优选地，第一电极370具有锥形边缘。锥度最好具有20°或更小的角度。同时，第一电极370可以是阳极或阴极。如果第一电极370是阳极，其可通过使用ITO(铟锡氧化物)或IZO(铟锌氧化物)，或通过依次沉积Al-Nd和ITO来形成。当第一电极370为阴极时，其可由Mg、Ca、Al、Ag、Ba或其合金形成。
接下来，将被构图的图案层形成于具有第一电极370的衬底的整个表面上，并形成具有以可充分填充设置有第一电极370的通孔360a的厚度。该图案层可以是有机层或无机层，优选地为有机层。更具体地，该图案层可以是BCB(苯并环丁烯)层、丙烯酸基聚合物层或亚胺基聚合物层。这些有机层具有优良的可流动性，从而图案层能平坦地形成于衬底的整个表面上。
接下来，图案层被构图以形成第一图案375a。第一图案375a填充设置有第一电极370的通孔360a，并相对于延伸至通孔绝缘层360上的第一电极370向上凸起，而且暴露在其上未形成第一图案375a的第一电极部分。也就是说，第一电极370具有在其上形成有第一图案的第一部和被暴露的第二部。所暴露的第一电极370确定发射区域。由此，红色发射区域ER被确定在红色单位像素区域R中，绿色发射区域EG被确定在绿色单位像素区域G中，以及蓝色发射区域EB被确定在蓝色单位像素区域B中。
所希望的是，第一图案375a形成为比延伸至通孔绝缘层360上的第一电极高0.2-10μm。当第一图案375a具有小于0.2μm的高度时，其不易充分填充通孔360a，而当第一图案375a具有10μm以上的高度时，导致在后续工艺中形成的第二电极过度的弯曲。所希望的是，第一图案375a形成为在延伸至通孔绝缘层360上的第一电极370上具有锥形边缘。优选地，所述锥度具有45°或更小的角度。
所希望的是，在形成第一图案375a的同时形成第二图案375b，其在第一电极370的左边或右边与第一电极370相分隔。优选地，第二图案375b比延伸至通孔绝缘层360上的第一电极370高0.2μm至10μm。更优选地，第二图案375b具有与第一图案375a相同的高度。这可通过在衬底的整个表面上形成平坦的图案层而予以实现。
参照图4B，第一精细金属掩模500a的开口与红色单位像素区域R对齐，以使第一精细金属掩模500a附着于第一图案375a。当形成第二图案375b时，第一精细金属掩模500a也附着于第二图案375b。随后，通过第一精细金属掩模500a的开口沉积红色发光有机材料，从而红色发射层400R形成于红色单位像素区域R的第一电极370上。所希望的是，在形成红色发射层400R之前，在所有单位像素区域R、G和B的第一电极370上进一步形成第一电荷注入层(未示出)和/或第一电荷传输层(未示出)。
在此，由于第一图案375a，第一精细金属掩模500a与蓝色发射区域EB和绿色发射区域EG的第一电极370相分隔。因此，第一电极370不会被第一精细金属掩模500a污染。
参照图4C，第二精细金属掩模500b的开口与绿色单位像素区域G对齐，并且第二精细金属掩模500b附着于第一图案375a。当形成第二图案375b时，第二精细金属掩模500b也附着于第二图案375b。随后，通过第二精细金属掩模500b的开口沉积绿色发光有机材料，从而在绿色单位像素区域G的第一电极370上形成绿色发射层400G。
在此，由于第一图案375a，第二精细金属掩模500b与红色发射区域ER的红色发射层400R和蓝色发射区域EB的第一电极370相分隔。因此，红色发射区域ER的红色发射层400R和蓝色发射区域EB的第一电极370不会被第二精细金属掩模500b污染，而且，红色发射区域ER的红色发射层400R未受挤压。在这种情况中，对于红色单位像素区域R，形成于第一图案375a上的红色发射层400R附着于第二精细金属掩模500b，从而会发生污染或挤压，然而，因为其并非发射区域，所以这不是个大问题。
参照图4D，第三精细金属掩模500c的开口与蓝色单位像素区域B对齐，并且第三精细金属掩模500c附着于第一图案375a。当形成第二图案375b时，第三精细金属掩模500c也附着于第二图案375b。随后，通过第三精细金属掩模500c的开口沉积蓝色发光有机材料，从而在蓝色单位像素区域B的第一电极370上形成蓝色发射层400B。
在此，由于第一图案375a，第三精细金属掩模500c与红色发射区域ER的红色发射层400R和绿色发射区域EG的绿色发射层400G相分隔。因此，红色发射区域ER的红色发射层400R和绿色发射区域EG的绿色发射层400G不会被第三精细金属掩模500c污染或挤压。然而，在这种情况中，形成于第一图案375a上的红色发射层400R和绿色发射层400G附着于第三精细金属掩模500c，从而会发生污染或挤压，但是因为其并非发射区域，所以这并不是个大问题。
如上所述，通过形成第一图案375a以填充设置有第一电极370的通孔360a，可阻止发射层400R、400G和400B在通孔360a中弯曲。
同样，第一图案375a形成在通孔中并且暴露其上未形成第一图案375a的第一电极部分以确定发射区域。因此，第一图案375a的面积被最小化，从而发射区域ER、EG和EB的面积相对于图1所述现有技术而被扩大。因此，可提高孔径比。并且减少发射层400R、400G和400B与第一图案375a之间的接触面积。从而，可最小化由于从有机层形成的第一图案375a放出气体而引起的发射层400R、400G和400B的恶化。此外，第一图案375a形成为具有锥形边缘，从而在第一图案375a的边缘Q可最小化在形成发射层400R、400G和400B中的缺陷。与此一起，第一图案375a相对于延伸至通孔绝缘层360上的第一电极370向上凸起，从而，在利用精细金属掩模500a、500b和500c形成发射层400R、400G和400B时，发射层400R、400G和400B和第一电极370不会被精细金属掩模所污染或挤压。第二图案375b用于通过辅助第一图案375a来支撑精细金属掩模500a、500b和500c。
参照图4E，在发射层400R、400G和400B上形成第二电极420。优选地，在形成第二电极420之前，在发射层400R、400G和400B上形成第二电荷传输层和/或第二电荷注入层。
当第一电极370形成为阳极时，第二电极420形成为阴极，而当第一电极370形成为阴极时，第二电极420形成为阳极。第一电极370、第二电极420和置入两者之间的有机层形成有机发光二极管。
图5A至5D为示出根据本发明各个优选实施例的有机发光显示器的平面图，其中仅示出了第一电极、第一图案和第二图案。
参照5A，第一电极370在其中心处与通孔360a重叠。相对于第一电极370向上凸起的第一图案375a位于第一电极370上，并与通孔360a相重叠。此外，第二图案375b与第一电极370相分隔但围绕第一电极370的四个角。
参照图5B，第一电极370在其中心处与通孔360a重叠。第二图案375b与第一电极370相分隔但围绕第一电极370，并且第二图案375b相对于第一电极370向上凸起。此外，相对于第一电极370向上凸起的第一图案375a位于第一电极370上，并与通孔360a重叠。该第一图案375a扩展至横穿第一电极370，并从而与第二图案375b相连接。
参照图5C，第一电极370在其边缘部分与通孔360a重叠。相对于第一电极370a向上凸起的第一图案375a位于第一电极370上并与通孔360a重叠。此外，该第二图案375b与第一电极370相分隔，但围绕第一电极370的四个角，并相对于第一电极370向上凸起。此外，该第一图案375a与第二图案375b相连接。
参照图5D，第一电极370在其边缘处与通孔360a重叠。相对于第一电极370向上凸起的第一图案375a位于第一电极370上，并与通孔360a重叠。此外，第二图案375b与第一电极370相分隔但围绕第一电极370，并相对于第一电极370向上凸起。此外，该第一图案375a与第二图案375b相连接。
如上所述，根据本发明，第一图案的面积被最小化，从而防止由于从第一图案放出气体而引起的发射层的恶化。此外，第一图案相对于延伸至通孔绝缘层上的第一电极向上凸起，从而，在形成发射层的工艺中，防止对已经形成的第一电极和发射层造成污染。

Claims (20)

1.一种有机发光显示器，包括：
具有单位像素区域的衬底；
位于该单位像素区域上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有源电极和漏电极；
位于该源电极和该漏电极上的通孔绝缘层，所述通孔绝缘层具有暴露该源电极和该漏电极之一的通孔；
与通孔绝缘层重叠并在通孔中与所暴露的源电极和漏电极之一接触的第一电极，所述第一电极具有第一部和第二部，所述第一部包括至少一个与通孔重叠的部分；
形成在第一电极的第一部上并相对于第一电极向上凸起的第一图案；以及
位于该第一电极上的发射层。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述第一电极的第一部包括与通孔重叠的部分和在通孔上邻接的部分，以及所述第二部露出。
3.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述第一图案是有机层。
4.根据权利要求3所述的有机发光显示器，其中所述有机层是从包括苯并环丁烯层、丙烯酸基聚合物层和亚胺基聚合物层的组中选出的。
5.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中相对于第一电极的第二部，该第一图案凸起约0.2至10μm。
6.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述第一图案在第一电极上具有锥形边缘。
7.根据权利要求6所述的有机发光显示器，其中所述锥形边缘具有45°或更小角度的锥角。
8.一种有机发光显示器，包括：
具有单位像素区域的衬底；
位于该单位像素区域上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有源电极和漏电极；
位于该源电极和该漏电极上的通孔绝缘层，所述通孔绝缘层具有暴露该源电极和该漏电极之一的通孔；
与该通孔绝缘层重叠并在通孔中与所暴露的源电极和漏电极之一接触的第一电极，所述第一电极具有第一部和第二部，所述第一部包括至少一个与通孔重叠的部分；
形成于第一电极的第一部上并相对于第一电极向上凸起的第一图案；
与所述第一电极分隔并相对于第一电极的第二部向上凸起的第二图案；以及
位于第一电极上的发射层。
9.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述第二图案位于第一电极的右边和左边。
10.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述第二图案具有围绕第一电极至少一个角的形式。
11.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述第二图案具有围绕第一电极周围的形式。
12.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述第二图案和第一图案相互连接。
13.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述第二图案是有机层。
14.根据权利要求13所述的有机发光显示器，其中所述有机层是从包括苯并环丁烯层、丙烯酸基聚合物层和亚胺基聚合物层的组中选出的。
15.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中相对于第一电极的第二部，该第二图案凸起约0.2至10μm。
16.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述通孔绝缘层为有机层、无机层及其叠层之一。
17.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中该第一电极具有锥形边缘。
18.根据权利要求17所述的有机发光显示器，其中所述锥形边缘具有20°或更小角度的锥角。
19.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中第一图案具有与第二图案相同的高度。
20.一种有机发光显示器，包括
具有单位像素区域的衬底；
位于该单位像素区域上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有源电极和漏电极；
位于该源电极和该漏电极上的通孔绝缘层，所述通孔绝缘层具有暴露该源电极和该漏电极之一的通孔；
与该通孔绝缘层重叠并在通孔中与所暴露的源电极和漏电极之一接触的第一电极，所述第一电极具有第一部和第二部，所述第一部包括至少一个与通孔重叠的部分，所述第一电极包括具有20°或更小锥角的锥形边缘；
形成于第一电极的第一部上并相对于第一电极向上凸起的第一图案，所述第一图案具有锥角为45°或更小的锥形边缘；
与所述第一电极分隔的第二图案，该第二图案相对于第一电极的第二部向上凸起；以及
位于第一电极上的发射层。
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