CN1638554A - 有机电致发光器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种有机电致发光器件，包括相互面对并间隔开的第一和第二基板，所述第一和第二基板包含像素区域；所述第一基板的内表面上的选通线；与所述选通线交叉的数据线；与所述选通线和数据线连接的开关薄膜晶体管；与所述开关薄膜晶体管连接的驱动薄膜晶体管；与所述驱动薄膜晶体管连接的电源线；所述第二基板的内表面上的第一电极；在所述第一电极上位于所述像素区域的边界处的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁相互间隔开；在所述第一电极上位于所述像素区域中的电致发光层；在所述电致发光层上位于所述像素区域中的第二电极；以及与所述第一和第二基板电连接的连接电极。

Description

有机电致发光器件及其制造方法
本申请要求2003年12月30日提交的韩国专利申请No.2003-99855以及2003年12月30日提交的韩国专利申请No.2003-99933的优先权，在此以引用的方式引入这两个专利申请。
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件，更具体地，涉及双板型有机电致发光器件及其制造方法，该双板型有机电致发光器件包括具有薄膜晶体管阵列单元的第一基板和具有有机电致发光单元的第二基板。
背景技术
一般而言，有机电致发光器件(ELD)通过从阴极向发光层注入电子并从阳极向发光层注入空穴、电子和空穴结合生成激子、激子从激发态跃迁到基态，从而发出光。和液晶显示(LCD)器件不同，有机ELD不需要另外的光源来发光，因为激子在各个状态之间的跃迁使得有机ELD发出光。因此，有机ELD的尺寸和重量小于可比的液晶显示(LCD)器件。有机ELD还具有其它理想的特性，比如低功耗、高亮度和快速响应时间。因为这些有利的特性，有机ELD被当作各种下一代消费电子产品(如便携电话、汽车导航系统(CNS)、个人数字助理(PDA)、便携式摄像机和掌上电脑等)的有前景的候选。另外，因为与LCD器件相比制造有机ELD的工艺较为简单，并且工艺步骤要少于LCD器件，所以有机ELD比LCD的制造成本更低。有两种不同类型的有机ELD：无源矩阵型和有源矩阵型。
图1是根据现有技术的有机电致发光器件的示意性剖面图。如图1所示，有机电致发光器件(ELD)30具有面对第二基板48并与之隔开的第一基板32。在第一基板32的内表面上形成有包括薄膜晶体管(TFT)“T”的阵列层34。在阵列层34上顺序地形成有第一电极36、有机电致发光(EL)层38和第二电极40。对于各个像素区域“P”，有机EL层38分别地显示红、绿和蓝色。
第一基板32和第二基板48由密封剂47接合在一起。通过把第一基板32和第二基板48接合在一起而封装有机ELD。在第二基板48上设置有吸湿干燥剂41，其去除侵入有机电致发光层38的封装中的湿气和氧气。具体而言，对第二基板48的一部分进行刻蚀，在刻蚀部分中放入吸湿干燥剂41，并由固定元件25固定住。
图2是根据现有技术的有机电致发光器件的阵列层的示意性平面图。如图2所示，有机电致发光器件(ELD)的阵列层包括开关元件“TS”、驱动元件“TD”和存储电容“CST”。开关元件“TS”和驱动元件“TD”可以包括多个开关元件(包括至少一个薄膜晶体管(TFT))的组合。第一基板32(可以是透明绝缘基板，其上形成有阵列层)可以由玻璃或塑料制成。在第一基板32上形成有相互交叉的选通线42和数据线44。由选通线42和数据线44限定了像素区域“P”。在选通线42和数据线44之间夹有绝缘层(未示出)。与选通线42交叉的电源线55平行于数据线44并与之间隔开。
图2所示的开关元件“TS”是薄膜晶体管，包括开关栅极46、开关有源层50、开关源极56和开关漏极60。同样的，图2中的驱动元件“TD”是薄膜晶体管，包括驱动栅极66、驱动有源层62、驱动源极66和驱动漏极63。开关栅极46连接到选通线42，开关源极56连接到数据线44。开关漏极60通过露出一部分驱动栅极68的第一接触孔64连接到驱动栅极68。驱动源极66通过露出一部分电源线55的第二接触孔58连接到电源线55。另外，驱动漏极63连接到像素区域“P”中的第一电极36。电源线55与第一电容电极35重合，其间夹有绝缘层，从而形成存储电容“CST”。
图3是沿图2中“III-III”线的示意剖面图。如图3所示，在第一基板32上形成有驱动薄膜晶体管(TFT)“TD”，其包括驱动有源层62、驱动栅极68、驱动源极66和驱动漏极63。在驱动TFT“TD”上形成有绝缘层67，在绝缘层67上形成有第一电极36，第一电极36连接到驱动漏极63。在第一电极36上形成有有机电致发光(EL)层38，在有机EL层38上形成有第二电极40。第一电极36、第二电极40和夹在第一和第二电极之间的有机EL层38构成了有机电致发光(EL)二极管“DEL”。包含第一电容电极35和第二电容电极55的存储电容“CST”与驱动TFT“TD”在电学上是并联的。具体而言，与第一电容电极35重合的一部分电源线55(图2)被用作为第二电容电极55a。第二电容电极55a连接到驱动源极56。第二电极40位于第一基板32上的驱动TFT“TD”、存储电容“CST”和有机EL层38之上。
图4是一个示意性剖面图，显示了根据现有技术的基板的侧壁。如图4所示，在基板80中限定了多个像素区域“P”。在基板80上形成有多个第一电极82。各个第一电极82分别位于一个像素区域“P”中。另外，在像素区域“P”的边界上形成有具有正斜率的侧壁84。在各个第一电极82上形成有多个电致发光层86。换句话说，各个电致发光层86位于各个像素区域“P”中。另外，在侧壁84的表面和有机电致发光层86上形成有第二电极88。侧壁84分隔开相邻的像素区域“P”。可以利用掩模通过蒸镀工艺形成电致发光层86。
图4中的侧壁84具有锥形的形状，从而侧壁84的宽度从第二电极88向着基板80逐渐减小。侧壁84的侧边与第二基板80形成大于约90的角度“θ1”，如图4所示。第一电极82是形成在各个像素区域“P”中的下电极，第二电极88是形成在基板80上的第一电极82和电致发光层86之上的上电极。但是，由于使用掩模的工艺很费时且需要掩模对准工艺，因此提出了使用这些侧壁的荫罩工艺(shadow mask process)。
图5是一个示意性剖面图，显示了根据现有技术的侧壁结构。图6是沿图5中的“VI-VI”线的示意性剖面图，包含电致发光层和第二电极。如图5和6所示，在基板90上限定了多个像素区域“P”。在基板90上形成有第一电极92。在第一电极92上在像素区域“P”的边界处形成有具有负斜率的侧壁94。侧壁94具有锥形的形状，从而侧壁94的宽度从基板90开始逐渐增大。另外，侧壁94的侧边与基板90成小于约90°的角度“θ2”。
在第一电极92上顺序地淀积有电致发光材料95和第二电极材料97，并分别构图形成多个电致发光层96和多个第二电极98。倒锥形的侧壁94自动地把电致发光层96和第二电极98分隔成各个像素区域“P”。因此，电致发光材料95和第二电极材料97处于侧壁94之间。但是，各个像素区域“P”中所分隔的电致发光材料95和第二电极材料97并不与另一个像素区域“P”中的电致发光材料95和第二电极材料97连接，因为侧壁94的高度和锥形形状防止了它们相互短接。
图7是显示通过荫罩方法进行的蒸镀处理的示意性剖面图。一般地，可以利用荫罩工艺通过热蒸镀方法或者电子束蒸镀方法来形成各个像素的各个电极。图7显示了图6所示具有侧壁94的基板90以及面对基板90并与之隔开的金属源99。通常，金属源99与基板相比具有较小的面积。
在基板90的“A”部分(这是基板90不与金属源的区域相应的区域)，来自金属源99的材料以倾斜的淀积角“α1”淀积。从而，材料淀积在侧壁94的侧边上。因此，会在侧壁94(其可以连接到像素区域“P”中的第二电极)上形成金属层。另外，随着基板90的尺寸相对于金属源99的面积增大，这个短接问题变得更加严重。为了解决这个短接问题，提出了具有非常大的倒锥度的侧壁。但是，因为侧壁材料具有较低的耐热性和较低的机械硬度，很难用具有大倒锥形形状的侧壁来解决这个短问题。侧壁应该具有蘑菇这样的形状，以可靠地用作分隔装置。但是，需要使用双层的侧壁来形成蘑菇形状，这是个复杂的工艺并且增大了制造成本。
最近开发出了使用聚合材料的有机电致发光器件。使用聚合材料的有机电致发光器件称作聚合物发光二极管(PLED)或者聚合物电致发光器件(PELD)，以和使用单体材料的有机电致发光器件区别开来。与单体电致发光器件相比，聚合物材料具有较高的热稳定性和更好的机械硬度。利用聚合物材料，可以解决单体材料蒸镀设备的投资成本和显示尺寸的限制等问题。PLED使用更少的功率，因为PLED的驱动电压低于单体电致发光器件中的驱动电压。另外，可以使用各种方法来产生不同颜色的发光。相应地，需要PLED中聚合物材料的构图方法。
图8的示意性剖面图示出了根据现有技术的使用了应用于PLED的负侧壁的有机电致发光器件。如图8所示，在基板90中限定了多个像素区域“P”，在基板90上形成有第一电极92。在像素区域“P”的边界处，在第一电极92上形成有具有负斜率的侧壁94。另外，在第一电极92上形成有多个聚合物电致发光层91a、91b和91c，并且聚合物电致发光层91a、91b和91c被侧壁94划分成各个像素区域“P”。
侧壁94具有倒锥形的形状，比如倒梯形，从而一个侧壁94的外侧与基板90形成小于约90°的角度。通过热蒸镀方法而淀积电致发光层96(图5)，但是通常通过旋涂溶液型聚合物材料来涂布聚合物电致发光层91a、91b和91c。因此，由于聚合物材料的性质，聚合物电致发光层91a、91b和91c很难在所有像素区域“P”的整个基板表面上具有一致的厚度。
如图8所示，因为聚合物电致发光层91a、91b和91c由溶液型材料制成，并且位于各个像素区域“P”中，所以一个侧壁94旁边的聚合物电致发光层91a、91b和91c的第一厚度“d1”高于位于各个像素区域“P”的中央的聚合物电致发光层91a、91b和91c的第二厚度“d2”。具有负斜率的侧壁94围绕位于像素区域“P”的边界处的各个聚合物电致发光层91a、91b和91c。此时，当在具有侧壁94的基板90上涂布聚合物电致发光材料时，由于聚合物电致发光材料与侧壁94的表面张力，聚合物电致发光层91a、91b和91c无法具有均匀的厚度。因此，聚合物电致发光层91a、91b和91c的上表面会与侧壁94的上部接触。这会在基板处理中引起电极的分隔失败问题。另外，可能会在各个像素区域“P”的中央形成不了聚合物电致发光层91a、91b和91c。
侧壁94具有倒梯形的形状，以自动分隔开相邻的像素区域“P”。但是，由于聚合物电致发光层91a、91b和91c的边界表面的升起，可能无法分隔开多个第二电极93a、93b和93c。因此，相邻的第二电极93a、93b和93c相互连接，从而无法独立地向各个像素区域“P”施加信号。因此，如果向具有负斜率侧壁的有机电致发光器件施加有机电致发光材料，难以把各个聚合物电致发光层和第二电极分别划分到各个像素区域中。
当TFT的阵列层和有机EL二极管形成在同一个基板上时，有机ELD的成品率由TFT的成品率和有机EL层的成品率的乘数确定。因为有机EL层的成品率较低，有机ELD的成品率受到有机EL层的成品率的限制。例如，即使顺利制成了TFT，也会由于使用了约1000厚的薄膜的有机EL层的缺陷，导致有机ELD被判断为劣品。
根据第一和第二电极以及有机EL二极管的透明性，把有机ELD分为底发光型和顶发光型。底发光型ELD的优势在于它们高的图像稳定性和由于封装带来的可变制造处理。但是，由于在这种类型的有机ELD中孔径比的限制，底发光型有机ELD在需要高分辨率的设备中并不适用。另一方面，由于顶发光型有机ELD在基板朝上的方向上发光，所以可以不影响位于有机EL层之下的阵列层而发光。因此，可以简化包含TFT的阵列层的总体设计。另外，可以增大孔径比，从而增加有机ELD的工作寿命。但是，因为在顶发光型有机ELD中在有机EL层上公共地形成阴极，所以材料选择和透光率受到了限制，从而降低了发光效率。如果形成薄膜型钝化层来防止透光率的降低，则薄膜型钝化层可能会无法防止外界空气侵入到器件中。
发明内容
因此，本发明的目的是一种有机电致发光器件及其制造方法，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺陷所造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种通过在分别的基板上形成阵列层和有机电致发光二极管并将这些基板接合起来而制成的有机电致发光器件，以及其制造方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够将显示区域分隔成多个像素区域的侧壁。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明中进行阐述，一部分可以通过说明书而明了，或者可以通过本发明的实践而体验到。通过说明书、权利要求书和附图中具体指出的结构，可以实现或获得本发明的这些和其它优点。
为了实现这些和其它优点，根据本发明的目的，如这里所实施并加以广泛描述的，一种有机电致发光器件包括：相互面对并隔开的第一和第二基板，该第一和第二基板具有像素区域；第一基板的内表面上的选通线；与选通线交叉的数据线；与选通线和数据线连接的开关薄膜晶体管；与开关薄膜晶体管连接的驱动薄膜晶体管；与驱动薄膜晶体管连接的电源线；第二基板的内表面上的第一电极；在第一电极上位于像素区域的边界处的第一侧壁和第二侧壁，该第一侧壁和第二侧壁相互隔开；在第一电极上位于像素区域中的电致发光层；在电致发光层上位于像素区域中的第二电极；以及与第一和第二基板电连接的连接电极。
在另一个方面，一种制造有机电致发光器件的方法包括：在具有像素区域的基板上形成选通线；形成与选通线交叉的数据线；在选通线和数据线的交叉部位形成开关薄膜晶体管；形成与开关薄膜晶体管相连的驱动薄膜晶体管；形成与驱动薄膜晶体管连接的电源线；在第二基板上在像素区域之上形成第一电极；在像素区域的边界处形成相互隔开的第一和第二侧壁；在第一电极上在像素区域中形成电致发光层；在电致发光层上形成第二电极；形成与第一和第二基板电连接的连接电极；以及接合第一和第二基板。
在另一个方面，一种有机电致发光器件的基板包括：具有像素区域的基板；位于基板的整个内表面上的第一电极；在第一电极上位于像素区域的边界处的第一和第二侧壁，该第一和第二侧壁相互隔开；在第一电极上位于像素区域中的电致发光层；以及在电致发光层上位于像素区域中的第二电极。
在另一个方面，一种制造有机电致发光器件的基板的方法包括：在具有像素区域的基板上形成第一电极；在基板上在像素区域的边界处形成相互隔开的第一和第二侧壁；在第一电极上在像素区域中形成电致发光层；以及在电致发光层上在像素区域中形成第二电极。
可以理解，前面的概述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，旨在为权利要求所限定的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图帮助更好地理解本发明，并构成本申请的一部分，附图显示了本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。
图1是现有技术的有源矩阵型有机电致发光器件的示意剖面图。
图2是一个示意平面图，示出了根据现有技术的有机电致发光器件的阵列层。
图3是沿图2中“III-III”线的示意剖面图。
图4是一个示意剖面图，示出了根据现有技术的基板的侧壁。
图5是一个示意平面图，示出了根据现有技术的侧壁结构。
图6是沿图5中“IV-IV”线的示意剖面图。
图7是一个示意剖面图，示出了通过荫罩法进行的蒸镀处理。
图8是一个示意剖面图，示出了根据现有技术的使用了应用于PLED的负侧壁的有机电致发光器件。
图9是一个示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件。
图10是一个示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的限定了网格轮廓的双层侧壁。
图11A至11C是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件的TFT阵列基板的制造工艺。
图12A至12D是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件的具有发光部件的有机电致发光基板的制造工艺。
图13是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的具有双层侧壁的有机电致发光器件的蒸镀工艺。
图14是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型PLED。
图15是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件的负和正侧壁的作用。
图16A至16D是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型PLED的具有发光部件的有机电致发光基板的制造工艺。
图17A和17B是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型PLED的具有发光部件的有机电致发光基板的制造工艺。
具体实施方式
现在对附图所示的本发明优选实施例进行详细说明。
图9是一个示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件。如图9所示，有机电致发光器件(ELD)100包括第一基板100和第二基板200，第二基板200与第一基板100相对并与之隔开。第一基板100和第二基板200分别包括阵列器件(未示出)和有机电致发光二极管(未示出)。另外，第一基板100和第二基板200通过密封剂300接合在一起。
在第一和第二基板100和200中限定了多个像素区域“P”。在像素区域“P”边上在第一基板100的内表面上形成有开关TFT(未示出)和驱动TFT“TD”。尽管在图9中没有示出，在第一基板100的内表面上形成有多个阵列线，如选通线、数据线和电源线。在第二基板200的内表面上形成有第一电极202。另外，在各个像素区域“P”间的边界处，在第一电极202上形成有多个侧壁206。相邻的侧壁206相互隔开，例如，在平面图中侧壁206可以限定一个网格轮廓。另外，侧壁206可以具有倒梯形的形状，从而侧壁206的宽度在沿第二基板200的法线的垂直方向上从第二基板200开始逐渐增大，在与第二基板200相接的地方最薄。
在第一电极202上顺序地形成有多个有机电致发光层208和多个第二电极210。侧壁206利用倒梯形的形状把有机电致发光层208和第二电极210分隔成各个像素区域“P”。例如，如果第一电极202作为阳极，则第一电极202由包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明导电金属组中的一种制成。如果第二电极210作为阳极，则第二电极210由包括钙(Ca)、铝(Al)和锰(Mg)的金属组中的一种或者诸如氟化锂/铝等的双金属层制成。
图10是一个示意平面图，示出了根据本发明一个实施例的限定了网格轮廓的双侧壁。如图10所示，在第二基板200上的第一电极202上限定了多个像素区域“P”。在像素区域“P”的各个边界处，在第一电极202上形成有多个侧壁206。侧壁206限定了相邻像素区域“P”之间的间隔“K”，从而可以把有机电致发光层208(图9)和第二电极210(图9)划分成各个像素区域“P”，并由其间具有间距“K”的侧壁206隔开。
尽管图10中没有示出，间隔“K”的宽度可以小于侧壁206的高度。侧壁206在截面图中具有倒梯形的形状或者倒锥形的形状，并在平面图中限定了一个网格轮廓。如果第二电极210(图9)作为阴极，则第二电极210(图9)可以由Al、Ca和Mg中的一种制成，或者由双金属层制成，如LiF/Al。这个第二电极210(图9)可以通过热蒸镀方法或电子束蒸镀方法制成。
图11A至11C是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件的TFT阵列基板的制造工艺。如图11A所示，在形成有缓冲层102的第一基板100中限定有多个像素区域“P”(图9)。缓冲层102可以由包括氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)的硅绝缘材料组中的一种制成。
通过淀积本征非晶硅材料并利用脱氢进行结晶处理而在缓冲层102上形成多个有源层104。有源层104包括有源区104a、与有源区104a邻接的源区104b和漏区104c。在具有有源层104的第一基板100的整个表面上形成了栅绝缘层106。栅绝缘层106可以由包括氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)的硅绝缘材料组中的一种制成。在栅绝缘层106上对应于有源区104a形成有多个栅极108。可以对源区104b和漏区上的栅绝缘层106的多个部分进行刻蚀，以露出源区104b和漏区104c。栅极108可以由包括铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、钨(W)、钽(Ta)和钼(Mo)的导电金属组中的一种制成。
尽管在图11A中没有示出，具有栅极108的第一电极100掺有包括硼(B)在内的III族元素，或者包括磷(P)在内的V族元素。具体而言，对源区和漏区104b和104c进行掺杂。在具有栅极108的基板100上形成隔层110。另外，隔层110包括分别露出掺杂的源区和漏区104b和104c的第一和第二接触孔112和114。隔层110可以通过淀积与栅绝缘层106相同的材料并进行构图而制成。
如图11B所示，在隔层110上形成多个源极和漏极116和118，它们分别通过第一和第二接触孔112和114接触有源层104的掺杂源区和漏区104b和104c。通过淀积、涂布无机绝缘材料组或有机绝缘材料组(包括苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸树脂)中的一种并进行构图而在包括源极和漏极116和118的第一基板100上形成钝化层120。钝化层120包括露出一部分漏极118的漏极接触孔122。
尽管在图11B中没有示出，利用有机电致发光器件的薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管。开关薄膜晶体管具有开关栅极、开关半导体层、开关源极和开关漏极。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。驱动栅极连接倒开关漏极。驱动源极连接到电源线，而驱动漏极连接到有机电致发光器件的一个电极。
如图11C所示，通过淀积导电金属材料并对其进行构图而在钝化层120上形成多个连接电极124。连接电极124通过漏极接触孔122而连接到漏极118。
图12A至12D是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件的具有发光部件的有机电致发光基板的制造工艺。如图12A所示，在形成有第一电极202的第二基板200上限定多个像素区域“P”。如果第一电极202作为阳极，则通过淀积一种具有高溢出功的导电材料(如氧化铟锡(ITO))并对其进行构图而形成第一电极202。通过淀积诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等的无机绝缘材料并对其进行构图而在像素区域“P”的边界处在第一电极202上形成多个隔断图案204。
在图12B中，在隔断图案204上形成侧壁206。在相邻的侧壁206之间存在中间区域“K”。尽管在图12B中没有示出，在平面图中侧壁206限定了网格轮廓。
在图12C中，在第一电极202上形成多个有机电致发光层208，这多个有机电致发光层208被侧壁206自动地划分成各个像素区域“P”。有机电致发光层208包括红、绿和蓝发光材料层。有机电致发光层208可以是单层或多层。在多层的情况中，如果第一电极202作为阳极，则有机电致发光层208包括第一电极202上的空穴传输层208a，以及后面形成的第二电极上的发光层208b和电子传输层208c。
在图12D中，在具有有机电致发光层208的第二基板200上形成多个第二电极210。第二电极210被侧壁206自动地划分成了各个像素区域“P”。另外，通过隔断图案204防止了第二电极210与第一电极202短接。第二电极210可以由Al、Ca和Mg中的一种制成，或者由双金属层制成，如LiF/Al。例如，连接电极124(图11C)可以由与第二电极210同样的材料制成，以改善与第二电极210的接触效果。尽管在图11A至11C和图12A至12D中没有示出，接下来进行利用密封剂将第一基板100和第二基板200接合起来的处理。
图13是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的具有双层侧壁的有机电致发光器件的蒸镀工艺。如图13所示，利用源金属220通过蒸镀处理形成第二电极210。与图7相比，因为侧壁206具有倒梯形的形状，并且相邻的侧壁206之间具有间隔“K”，所以第二电极210可以由侧壁206自动地划分成各个像素区域“P”。在第二基板200的不与金属源220直接对应的区域的侧边部位“C”，由于相邻侧壁206之间的间隔“K”，金属源220的材料不会淀积太多。因此，可以在各个像素区域“P”中独立地形成各个第二电极210，而不会发生短接。尽管没有示出，间隔“K”的宽度可以小于侧壁206的高度。
图14是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型PLED。在图14中，第一基板310面对第二基板350，第二基板350与第一基板310隔开。在第一和第二基板310和350中限定了多个像素区域“P”。在第一基板310的内表面上形成有阵列层340，阵列层340包括多个薄膜晶体管“T”。在阵列层340上形成有多个连接电极330。连接电极330连接到薄膜晶体管“T”。例如，连接电极330可以通过另外的连接装置连接到薄膜晶体管“T”。连接电极330可以由绝缘材料制成。
尽管在图14中没有示出，薄膜晶体管“T”包括半导体层312、栅极314、源极316和漏极318，并且连接电极330可以连接到漏极318。更具体而言，图14所示的薄膜晶体管“T”作为驱动薄膜晶体管。虽然图14所示的薄膜晶体管“T”是顶栅型薄膜晶体管，并且半导体层312由多晶硅材料制成，但薄膜晶体管“T”可以是底栅型薄膜晶体管，这种底栅型薄膜晶体管的半导体层可以由多晶硅材料制成。
尽管在图14中没有示出，阵列层340还包括多个选通线、多个数据线和多个电源线。在第二基板350的内表面上形成有第一电极352。在像素区域“P”中在第一电极352上形成有红、绿和蓝聚合物电致发光层360a、360b和360c。具体而言，红、绿和蓝聚合物电致发光层360a、360b和360c分别包含红、绿和蓝发光层。
另外，在红、绿和蓝聚合物电致发光层360a、360b和360c上形成有多个第二电极362。第一和第二电极352和362以及其间的聚合物电致发光层360a、360b和360c构成了PLED二极管“DEL”。来自薄膜晶体管“T”的电流施加到PLED二极管“DEL”上。具体而言，来自薄膜晶体管“T”的电流施加到第二电极362上。
聚合物电致发光层360a、360b和360c由具有高热稳定性和良好机械硬度的聚合物材料制成。因此，该聚合物材料可以应用于大尺寸型号。另外，在各个像素区域“P”之间的边界处，在各个第一电极352和聚合物电致发光层360a、360b和360c之间形成有侧壁355，从而聚合物电致发光层360a、360b和360c和第二电极362被自动地划分成各个像素区域“P”。
侧壁355包括多个第一和第二负侧壁354a和354b，以及分别与第一和第二负侧壁354a和354b的侧边接触的多个第一和第二正侧壁356a和356b。第一和第二负侧壁354a和354b具有倒梯形的形状，从而第一和第二负侧壁354a和354b的宽度沿着第二基板350的垂线从第二基板350开始逐渐增大，并且在与第二基板350相接的地方最小。相反，第一和第二正侧壁356a和356b具有梯形的形状，从而第一和第二正侧壁356a和364b的宽度沿着第二基板350的垂线从第二基板350开始逐渐减小，并且在与第二基板350相接的地方最大。
因此，第一和第二负侧壁354a和354b的外侧与第二基板350成一个小于90°的角度。第一和第二负侧壁354a和354b在像素区域“P”的边界处位于第一和第二正侧壁356a和356b之间。第一和第二正侧壁356a和356b的侧边与第二基板350成一个大于约90°的角度。在各个像素区域“P”中，第一和第二正侧壁356a和356b位于具有均匀厚度的的聚合物电致发光层360a、360b和360c之间并与它们相接。
连接电极330连接到第二电极362。来自驱动薄膜晶体管“TD”的电流通过连接电极330施加到第二电极362上。另外，通过密封图案370将第一基板310与第二基板350接合在一起，密封图案370位于第一和第二基板310和350的外周区域。
因为聚合物电致发光层360a、360b和360c由聚合物材料制成，并且侧壁355包括负和正侧壁354a和354b、356a和356b，由于正侧壁356a和356b而使聚合物电致发光层360a、360b和360c在像素区域“P”中具有均匀的厚度，同时由于之间具有间隔“K”的负侧壁354a和354b(图10)而防止了相邻的第二电极362之间第二电极362发生短接。正侧壁356a和356b作为负侧壁354a和354b的补偿图案。另外，因为有机ELD是顶发光型，所以可以获得大的孔径比。由于在各个基板上独立地形成包含薄膜晶体管和有机EL二极管的阵列层，所以可以防止由于有机EL二极管的制造处理而产生的不利影响，从而提高总的成品率。
图15是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型有机电致发光器件的负和正侧壁的作用。如图15所示，在形成有第一电极452的基板450上限定多个像素区域“P”。在第一电极452上，在像素区域“P”的边界处形成第一和第二负侧壁454a和454b以及第一和第二正侧壁456a和456b。另外，第一和第二负侧壁454a和454b相互分隔开，第一和第二正侧壁456a和456b与第一和第二负侧壁454a和454b的侧边接触。第一和第二负侧壁454a和454b具有倒梯形的形状，并且第一和第二正侧壁456a和456b的外侧与基板450成一个大于约90°的角度“θ3”。
在使用聚合物材料的情况下，可以通过负和正侧壁454a和454b、456a和456b把聚合物电致发光层460a、460b和460c以及第二电极462a、462b和462c划分成各个像素区域“P”。负侧壁454a和454b相互隔开，同时在第一电极452上形成与第一和第二负侧壁454a和454b的侧边接触的第一和第二正侧壁456a和456b。
图16A至16D是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型PLED的具有发光部件的有机电致发光基板的制造工艺。如图16A所示，在第一基板350上形成第一电极352，包括具有多个像素区域“P”的显示区域“DR”。在第一电极352上，在像素区域“P”的边界处形成第一和第二负侧壁354a和354b。第一和第二负侧壁354a和354b相互隔开。负侧壁354a和354b的侧边与第一基板350成一个小于约90  的角度。
如图16B所示，在第一基板350上形成与第一和第二负侧壁354a和354b的侧边接触的第一和第二正侧壁356a和356b。第一和第二正侧壁356a和356b具有与第一和第二负侧壁354a和354b的负斜率相应的斜率。第一和第二正侧壁356a和356b的侧边与第一基板350成一个大于约90的角度。另外，第一负和正侧壁354a和356a可以构成第一侧壁358a，第二负和正侧壁354b和356b可以构成第二侧壁358b。第一和第二侧壁358a和358b相互隔开，并且各自具有大致平行的负和正斜率的侧边。
应该注意，第一和第二侧壁358a和358b的第一外侧“S1”与第一基板350成一个大于约90的角度“θ4”，第一和第二侧壁358a和358b的第二外侧“S2”与第一基板350成一个小于约90的角度“θ5”。第一外侧“S1”与像素区域“P”相接，第二外侧“S2”位于第一和第二侧壁358a和358b的相对部位。
可以利用光敏有机材料通过光刻处理来形成第一和第二侧壁358a和358b，斜坡形状可以根据光敏有机材料的性质而改变，并且负和正侧壁354a和354b、356a和356b可以具有不同的形状。
如图16C所示，通过涂布聚合物材料而在第一电极352上形成聚合物电致发光层360a、360b和360c，聚合物电致发光层360a、360b和360c被第一和第二侧壁358a和358b自动地划分成了各个像素区域“P”。聚合物电致发光层360a、360b和360c在第一侧边“S1”处与第一和第二侧壁358a和358b接触，并由于第一和第二正侧壁356a和356b的正斜率而在像素区域“P”中具有均匀的厚度。
如图16D所示，通过淀积导电金属材料而在各个像素区域“P”中的聚合物电致发光层360a、360b和360c上形成多个第二电极362a、362b和362c。第二电极362a、362b和362c被相互隔开的第一和第二侧壁358a和358b自动地划分成了各个像素区域“P”。
第一和第二侧壁358a和358b的第二侧壁“S2”与第一基板350成一个小于约90的角度。导电金属材料可以通过第一和第二侧壁358a和358b之间的间隔“K”而划分开来，从而无需另外的处理即可自动地把第二电极362a、362b和362c划分成各个像素区域“P”。
在使用聚合物材料的情况下，聚合物电致发光层360a、360b和360c和第二电极362a、362b和362c可以被第一和第二侧壁358a和358b划分成各个像素区域“P”。第一和第二侧壁358a和358b包括第一和第二正侧壁356a和356b，以及第一和第二负侧壁354a和354b。
图17A和17B是示意剖面图，示出了根据本发明一个实施例的双板型PLED的具有发光部件的有机电致发光基板的制造工艺。如图17A所示，在第二基板310上形成薄膜晶体管“T”。各个薄膜晶体管包括半导体层312、栅极314、以及源极和漏极316和318。尽管在图17A中显示薄膜晶体管“T”是顶栅型的，但薄膜晶体管“T”可以是底栅型的。另外，半导体层312可以是从非晶硅和多晶硅中选择的一种。
尽管在图17A中没有示出，薄膜晶体管“T”包括形成在各个像素区域中的开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管。在第二基板310上还形成选通线、与选通线交叉的数据线、以及电源线。另外，开关薄膜晶体管位于选通线和数据线交叉处的附近。另外，图17B所示的薄膜晶体管“T”作为驱动薄膜晶体管。
如图17B所示，在具有薄膜晶体管“T”的第二基板310上形成钝化层320。在钝化层320上形成多个由导电金属材料制成的连接电极330。具体而言，连接电极330连接到漏极318。尽管在图17B中没有示出，在完成形成第一和第二基板的处理之后，在第一和第二基板中的一个上，在显示区域的外周区域形成密封图案。接着，利用密封图案将第一和第二基板接合起来，并通过连接电极330使它们相互连接。同时，可以在有机电致发光二极管和阵列元件处于同一基板上的OLED上形成根据本发明的第一和第二侧壁358a和358b(图16D)。
本发明的有机电致发光显示器件(ELD)及其制造方法有很多优点。首先，因为有机ELD是顶发光型，所以可以获得大的孔径比。第二，因为在各个基板上独立地形成包括薄膜晶体管和有机EL二极管的阵列层，所以可以防止由于有机EL二极管的制造处理而产生的不利影响，从而提高总成品率。第三，因为在相邻的侧壁之间具有间隔区，并且侧壁的截面是倒置形状，所以可以独立地形成第二电极，并且防止了各个像素区域与相邻的像素区域短接。另外，不再需要掩模步骤，从而提高了成品率。第四，聚合物电致发光层可以具有均匀的厚度，并且可以通过包含负斜率的负侧壁和正斜率的正侧壁的侧壁把第二电极划分成各个像素区域，从而降低了制造成本，减少了处理时间，并可以提供性能良好的OLED。
本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，可以对本发明的有机电致发光器件及其制造方法进行各种改进和变化。因此，本发明涵盖落在所附权利要求及其等同物的范围之内的所有改进和变化。

Claims (42)

1.一种有机电致发光器件，包括：
相互面对并间隔开的第一和第二基板，所述第一和第二基板包含像素区域；
所述第一基板的内表面上的选通线；
与所述选通线交叉的数据线；
与所述选通线和数据线连接的开关薄膜晶体管；
与所述开关薄膜晶体管连接的驱动薄膜晶体管；
与所述驱动薄膜晶体管连接的电源线；
所述第二基板的内表面上的第一电极；
在所述第一电极上位于所述像素区域的边界处的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁相互间隔开；
在所述第一电极上位于所述像素区域中的电致发光层；
在所述电致发光层上位于所述像素区域中的第二电极；以及
与所述第一和第二基板电连接的连接电极。
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一侧壁和第二侧壁各具有大致平行的负和正斜边。
3.根据权利要求1所述的器件，其中所述电致发光层包括聚合物材料。
4.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一侧壁和第二侧壁与所述像素区域相接的外侧分别与所述第二基板成大于约90的角度。
5.根据权利要求4所述的器件，其中所述第一侧壁和第二侧壁相互面对的外侧分别与所述第二基板成小于约90的角度。
6.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一侧壁包括第一和第二负侧壁，所述第二侧壁包括第一和第二正侧壁。
7.根据权利要求6所述的器件，其中所述第一和第二负侧壁相互间隔开，并且各个第一和第二负侧壁具有倒梯形的形状，从而沿着所述第二基板的垂线测量时，所述负侧壁的宽度从所述第二基板开始逐渐增大，并且所述负侧壁在与所述第二基板相接的地方最薄。
8.根据权利要求7所述的器件，其中所述第一和第二负侧壁的外侧分别与所述第二基板成小于约90的角度。
9.根据权利要求6所述的器件，其中所述第一和第二正侧壁与所述第一和第二负侧壁接触，并且各个第一和第二正侧壁具有锥形的形状，从而沿着所述第二基板的垂线测量时，所述正侧壁的宽度从所述第二基板开始逐渐减小，并且所述正侧壁在与所述第二基板相接的地方最宽。
10.根据权利要求9所述的器件，其中所述第一和第二正侧壁的外侧分别与所述第二基板成大于约90的角度。
11.根据权利要求1所述的器件，其中所述第一电极作为阳极。
12.根据权利要求1所述的器件，其中所述第二电极作为阴极。
13.根据权利要求11所述的器件，其中所述第一电极包含氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)中的一种。
14.根据权利要求12所述的器件，其中所述第二电极包含Ca、Al和Mg中的一种。
15.根据权利要求1所述的器件，其中所述开关薄膜晶体管包括与所述选通线连接的开关栅极、开关半导体层、与所述数据线连接的开关源极、以及与所述开关源极隔开的开关漏极；并且
所述驱动薄膜晶体管包括与所述开关漏极连接的驱动栅极、与所述电源线连接的驱动源极、以及与所述连接电极连接的驱动漏极。
16.根据权利要求1所述的器件，其中所述电源线与所述选通线交叉，并且所述电源线与所述数据线隔开。
17.根据权利要求1所述的器件，其中所述连接电极连接到所述驱动薄膜晶体管和所述第二电极。
18.根据权利要求17所述的器件，其中所述连接电极包含与所述第二电极同样的材料。
19.根据权利要求1所述的器件，其中所述电致发光层包括空穴传输层、发光层和电子传输层，所述空穴传输层从阳极向所述发光层供应空穴，所述电子传输层从阴极向所述发光层供应电子。
20.根据权利要求1所述的器件，还包括在所述第一电极和第二电极之间位于所述像素区域的边界处的隔断图案。
21.一种制造有机电致发光器件的方法，包括：
在包含像素区域的第一基板上形成选通线；
形成与所述选通线交叉的数据线；
在所述选通线和所述数据线的交叉部位形成开关薄膜晶体管；
形成与所述开关薄膜晶体管连接的驱动薄膜晶体管；
形成与所述驱动薄膜晶体管连接的电源线；
在第二基板上，在所述像素区域上形成第一电极；
在所述像素区域的边界处形成相互隔开的第一和第二侧壁；
在所述第一电极上，在所述像素区域中形成电致发光层；
在所述电致发光层上形成第二电极；
形成与所述第一和第二基板电连接的连接电极；以及
接合所述第一和第二基板。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一和第二侧壁各具有大致平行的负和正斜边。
23.根据权利要求21所述的方法，其中通过涂布聚合物材料而形成所述电致发光层。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一侧壁和第二侧壁与所述像素区域相接的外侧分别与所述第二基板成大于约90的角度。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一侧壁和第二侧壁相互面对的外侧分别与所述第二基板成小于约90的角度。
26.根据权利要求21所述的方法，其中形成所述第一和第二侧壁的步骤包括形成相互间隔开的第一和第二负侧壁，并且所述第一和第二负侧壁各具有倒梯形的形状，从而沿着所述第二基板的垂线测量时，所述负侧壁的宽度从所述第二基板开始逐渐增大，并且在与所述第二基板相接的地方所述负侧壁最薄；
形成与所述第一和第二负侧壁的外侧接触的第一和第二正侧壁，并且所述第一和第二正侧壁具有锥形的形状，从而沿着所述第二基板的垂线测量时，所述正侧壁的宽度从所述第二基板开始逐渐减小，并且所述正侧壁在与所述第二基板相接的地方最宽。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述第一和第二负侧壁的侧边分别与所述第二基板成小于约90的角度。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述第一和第二正侧壁的侧边分别与所述第二基板成大于约90的角度。
29.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一电极作为阳极。
30.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二电极作为阴极。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述第一电极包含氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)中的一种。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述第二电极包含Ca、Al和Mg中的一种。
33.根据权利要求21所述的方法，其中所述开关薄膜晶体管包括与所述选通线连接的开关栅极、开关半导体层、与所述数据线连接的开关源极、以及与所述开关源极隔开的开关漏极；并且所述驱动薄膜晶体管包括与所述开关漏极连接的驱动栅极、与所述电源线连接的驱动源极、以及与所述连接电极连接的驱动漏极。
34.根据权利要求21所述的方法，其中所述电源线与所述选通线交叉，并且所述电源线与所述数据线隔开。
35.根据权利要求21所述的方法，其中所述连接电极连接到像素区域中的驱动薄膜晶体管和第二电极。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述连接电极包含与所述第二电极同样的材料。
37.根据权利要求21所述的方法，其中所述电致发光层包括空穴传输层、发光层和电子传输层，所述空穴传输层从阳极向所述发光层供应空穴，所述电子传输层从阴极向所述发光层供应电子。
38.根据权利要求2 1所述的方法，还包括在所述第一电极、所述第一侧壁和所述第二侧壁之间，在像素区域的边界处形成隔断图案。
39.一种有机电致发光器件的基板，包括：
包含像素区域的基板；
所述基板的整个内表面上的第一电极；
在所述第一电极上位于所述像素区域的边界处的第一和第二侧壁，所述第一和第二侧壁相互间隔开；
所述第一电极上位于所述像素区域中的电致发光层；以及
所述电致发光层上位于所述像素区域中的第二电极。
40.根据权利要求39所述的基板，其中所述第一侧壁和第二侧壁各具有大致平行的负和正斜边。
41.一种制造有机电致发光器件的基板的方法，包括：
在具有像素区域的基板上形成第一电极；
在所述基板上在所述像素区域的边界处形成相互隔开的第一和第二侧壁；
在所述第一电极上在所述像素区域中形成电致发光层；以及
在所述电致发光层上在所述像素区域中形成第二电极。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述第一和第二侧壁各具有大致平行的负和正斜边。
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