CN1735290A - 电致发光显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电致发光显示装置，包括具有像素(其中的每一个可包括在基板上的第一电极层和第二电极层以及形成在第一和第二电极层之间的电致发光单元)的显示区域，向显示区域提供电极电源的电极电源线，一个或多个设置在电极电源线(包括一个或多个通孔并具有有机材料)上的绝缘层，以及在包括通孔的绝缘层上沿着电极电源线形成的亚导电层。此外，电极电源线和第二电极层通过亚导电层在通孔处彼此连接。在绝缘层上的亚导电层可包括一个或多个渗透部分。

Description

电致发光显示装置及其制造方法
优先权声明
本申请请求于2004年5月29日申请的韩国专利申请号为No.10-2004-0038735的优先权，在此引用其全文作为参考。
技术领域
本发明涉及诸如平板显示器。更特别地涉及例如能在制造电致发光装置的过程中避免剥离和其他损坏的有机或无机电致发光显示装置。
背景技术
有很多种显示装置用于显示图像。近来，各种平板显示装置开始取代阴极射线管(CRT)。平板显示装置可以是发射的或非发射的。发射型显示装置包括诸如平面CRT，等离子显示板(PDP)，真空荧光显示器，场发射显示器(FED)，以及无机或有机电致发光显示器(EL)。非发射型显示装置包括诸如液晶显示器(LCD)。有机EL装置例如是不需要附加光发射单元比如背光的发射装置。因此，有机EL装置可高效低能耗地工作且发出蓝光。
有机EL装置是这样一种发射显示装置，其中通过阳极和阴极注入的电子和空穴在有机薄膜内复合以形成激子。由激子的能量产生一定波长的光。有机EL装置可用低电压驱动，可以薄而且轻，具有宽的视角并具有高的响应速度。
有机EL装置的有机EL单元包括形成在基板上的第一电极(其可作为阳极)，有机光发射单元，以及第二电极(其可作为阴极)。有机光发射单元包括有机发射层(EML)。电子和空穴在有机EML中复合以形成激子并产生光。为了提高光发射效率，要将电子和空穴适当地输运至有机EML。因此，可以在阴极和有机EML之间设置电子输运层(ETL)，并在阳极和有机EML之间设置空穴输运层(HTL)。此外，可以在阳极和HTL之间设置空穴注入层(HIL)，并在阴极和ETL之间设置电子注入层(EIL)。
根据有机EL装置如何驱动，其可以是无源矩阵(PM)型装置或有源矩阵(AM)型装置。在PM型有机EL装置中，每个阳极和阴极对排列成列和行。例如，扫描信号从行驱动电路提供给阴极，并从行中选择出一行。此外，数据信号输入到列驱动电路中相应的像素。AM型EL装置用薄膜晶体管(TFT)控制输入到每个像素的信号，并且适用于处理大量的信号。因此，AM型有机EL装置被广泛地用作实现运动图像的显示装置。
由于显示装置所显示的图像分辨率提高和显示装置的大型化，就需要降低能耗且提高图像质量比如亮度的方面。方法之一就是减少通过其将电源提供给显示区域的各种导线的阻抗。这种导线的例子包括驱动电源线和电极电源线。
日本特开平专利No.2001-109395披露了一种有机EL装置，其具有通过在端子和阴极之间的宽接触部分与阴极电接触、并由与阳极相同的氧化物材料形成的电极。可以降低由于阴极与端子直接接触所引起的接触电阻，并且提高了图像质量。
然而，依据上述的常规技术，在子端上部上的大部分绝缘层被去除，并且端子被过度暴露。这样，构成端子的层在接下来的步骤中会被剥离或被严重损坏。此外，将由丙烯基树脂制成的外涂层(over coat layer)设置在由与阳极相同的氧化物材料形成的电极的下部分上，且从外涂层产生的气体释放路径被电极堵塞或加长。因此，气体不能很好地释放，可能产生缺陷，处理时间可能延长。
发明内容
本发明提供例如一种电致发光(EL)显示装置，具有防止电极电源线被损坏和/或剥离的结构。这种结构也可以有助于从包括有机材料层的绝缘层产生的气体充分地释放。本发明还提供例如EL显示装置的制造方法。
本发明提供例如包括具有像素的显示区域的EL显示装置。每个像素可包括在基板上的第一电极层(这层可包括一层或多层)和第二电极层。电致发光单元可在第一和第二电极层之间形成。电极电源线可将电极电源提供给显示区域。可在电极电源线上设置一个或多个绝缘层并绝缘层可包括一个或多个通孔。绝缘层可包括有机材料。
沿着电极电源线在绝缘层(包括通孔)上形成亚导电层。电极电源线和第二电极层可以通过亚导电层在通孔处彼此耦合。绝缘层上的亚导电层可包括一个或多个渗透部分。
本发明也提供一种电致发光显示装置，其包括包含像素(其每一个可包括基板上的第一电极层和第二电极层)、和在第一和第二电极层之间形成的电致发光单元的显示区域。其还可以包括向显示区域提供电极电源的电极电源线，设置在电极电源线上的绝缘层(包括通孔并具有有机材料)，以及包括沿着电极电源线在绝缘层上形成的一个或多个单元亚导电层的亚导电层。电极电源线和第二电极层通过亚导电层在通孔处彼此耦合。绝缘层上的单元亚导电层彼此分离。
本发明还提供例如电致发光装置的制造方法。该显示装置可以包括包含像素(其每一个可包括基板上的第一电极层和第二电极层)和在第一和第二电极层之间形成的电致发光单元的显示区域。该装置也包括给显示区域提供电极电源的电极电源线。该方法还包括下面的在电极电源线上形成包括有机材料的绝缘层；在绝缘层上形成通孔；在绝缘层上形成亚导电层；以及在亚导电层上形成渗透部分的步骤。
本发明还提供例如电致发光显示装置的制造方法。在该显示装置中，显示区域可以包括像素(其每一个包括在基板上的第一电极层和第二电极层)，在第一和第二电极层之间形成电致发光单元，以及给显示区域提供电极电源的电极电源线。该方法还包括下列步骤：在电极电源线上形成绝缘层(包括有机材料)；在绝缘层上形成通孔；在绝缘层上形成包括多个单元亚导电层的亚导电层的步骤。
附图说明
图1示出了本发明的有机电致发光(EL)显示装置的平面图。
图2A是沿图1的I-I线的部分剖视图。
图2B，2C，2D，2E和2F是图2A所示的有机EL的制造过程的剖视图。
图3A是本发明另一实施例的有机EL的部分剖视图。
图3B是本发明又一实施例的有机EL的部分剖视图。
图4A和4B是本发明的不同形状的亚导电层的局部放大图。
图5是本发明另一实施例的有机EL的部分剖视图。
图6A是本发明的亚导电层的局部放大图。
图6B是在图1中的“B”的放大部分的部分剖视图。
具体实施方式
下面将参照其中示出了本发明的典型实施例的附图对本发明进行详细描述。本发明会有不同形式的实施例并且理解为不局限于如所示和所描述的实施例。为了清楚将图中的尺寸放大。在整个说明书中同样的附图标记代表相同的元件。
图1是本发明的示例有机电致发光(EL)装置的平面图。在基板110的表面上，可以形成显示区域200(光发射装置比如有机EL装置可通过其显示)，沿着显示区域200的外部施加的密封部分800以利用密封基板900来密封基板110(参见图2A)，以及终端区域700(其上设置有各种终端)。基板110和密封基板900通过密封部分800的密封剂810密封。显示区域200可使用不含密封部分800的薄膜密封层来密封。
将参照附图2A对形成显示区域200的有机EL装置的结构进行描述，图2A是沿着图1的线I-I所作的剖视图。SiO2的缓冲层120可形成在基板110上(其可以是比如玻璃基板)。半导体活性层130可能形成在缓冲层120上，且半导体活性层130可形成为比如非晶硅层或多晶硅层。
尽管图中没有详细示出，半导体活性层130可包括被N+型或P+型掺杂剂掺杂的源区和漏区，以及沟道区。但是，半导体活性层130不局限于上文的描述。例如，半导体活性层130可由有机半导体形成。
栅电极150可以形成在与沟道区相应的半导体活性层130的部分上。沟道区的导电状态可由施加给沟道区的信号确定。源区和漏区可以通过栅电极150的选择而设置为彼此互相通信。所希望的是栅电极150由材料(比如MoW和Al/Cu)形成。下面是用于栅电极150的材料选择的一些考虑：它与邻近层的粘合度；它的表面平整度，以及它被制造的能力。
为了确保半导体活性层130和栅电极150之间的绝缘，可在半导体活性层130和栅电极层150之间设置由SiO2形成的栅绝缘层140。栅绝缘层140可由等离子体增强化学汽相沉积法(PECVD)沉积而成。
夹层160可形成在栅电极150上。夹层160可使用SiO2或SiNX形成单层或双层结构。源/漏电极170(它可作为源电极或漏电极)可形成在夹层160上。源/漏电极170分别通过形成在夹层160和栅绝缘层140上的接触孔与半导体活性层130的源区或漏区耦合。
一个或多个绝缘层(钝化层和/或外涂层)可在源/漏电极170上形成，以保护和/或平面化在其较低部分上的薄膜晶体管(TFT)。绝缘层180可包括具有有机材料诸如苯并环丁烯(BCB)或丙烯的有机绝缘层。绝缘层180可形成单层和/或多层。此外，绝缘层180可以包括由无机材料诸如SiO2或SiNX形成的无机层。
第一电极层210可以在绝缘层180的表面上形成。第一电极层210的一端可以通过形成在绝缘层180上的通孔181与漏电极170相接触。第一电极层210可以由诸如氧化铟锡(ITO)的透明电极形成而用于背表面发射型。对于是前表面发射型的装置，第一电极层210可形成为具有诸如ITO的材料的透明电极，且可包括由Al、AlNd或MgAg形成的反射层。
有机EL单元230可以形成为低分子量或聚合物有机层。如果有机EL单元230采用低分子量有机层，有机EL单元230可以包括一个或多个下述的层：空穴注入层(HIL)，空穴输运层(HTL)，发射层(EML)，电子输运层(ETL)，或电子注入层(EIL)。此外，有机层可以由铜酞菁(CuPc)，N，N-双(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺(NPB)，或者三-8-羟基喹啉铝(Alq3)组成。低分子量有机层可以由汽相沉淀形成。
如果有机EL单元230使用聚合物有机层，它可包括HTL和EML。PEDOT可用作HTL，以及基于聚亚苯基.1，2亚乙烯基(PPV)或基于聚芴分子的有机材料可用作EML。这些层可通过丝网印刷或喷墨印刷形成。
第二电极层400可沉积在有机EL单元230的整个上表面作为阴极。第二电极层400可以任何适合的方式沉积，并可依赖于显示装置的光发射类型(不论顶部、底部或双发射)由诸如Al/Ca，ITO，Mg-Ag材料形成。此外，它可形成为多层并可进一步包括碱性氟化物(比如LiF)或碱土金属氟化物。出于方便，本申请中将第一电极层210描述作为阳极，将第二电极层400描述作为阴极，但是功能容易地转换。
如图1所示，驱动电源线300可以设置在显示区域200的外部，用于给显示区域200提供驱动电源。驱动电源线300可以与终端区域700的驱动电源端320耦合。驱动电源线的设置不局限于如图1所示的例子。
为了提高亮度的均匀性，所希望的是通过均匀地向整个显示区域提供驱动电源，驱动电源线300环绕显示区域200形成。驱动电源线300可与驱动线310连接，驱动线310可以设置成跨越显示区域200，并且与设置在绝缘层180下方的源电极170耦合(参见图2B)。
此外，垂直和水平驱动电路单元500和600可以设置在显示区域200的外部上，且垂直/水平驱动电路单元500和600可以与终端区域700的各自的垂直和水平驱动终端520和620耦合。垂直驱动电路单元500可以是向显示区域200提供扫描信号的扫描驱动电路单元，水平驱动电路单元600可以是向显示区域200提供数据信号的数据驱动电路单元。此外，这些可以作为外部集成电路(IC)或玻璃上芯片(COG)实现。
如图1所示，电极电源线410向显示区域200提供电极电源，其可以沿着显示区域200的外部的一部分设置。电极电源线410可以与终端区域700的电极电源终端420耦合。
图2A是有机EL装置沿图1的线I-I截取的部分剖视图。在图2A中，一个或多个绝缘层180可以在设置在显示区域200外部上的电极电源线410的上部延伸。亚导电层411可以进一步形成在延伸的绝缘层180上。
图2B，2C，2D和2E是本发明的有机EL装置的制造过程的剖视图。如图2B所示，电极电源线410能与TFT的源/漏电极170同时形成。在电极电源线410形成之后，可以在电极电源线410上形成一个或多个包括有机层的绝缘层180。
如图2C所示，可以形成用于与电极电源线410电连接的通孔182。用于电极电源线410的通孔182可以与用于将第一电极层210(参见图2D)(其可以是像素电极)与源/漏电极170电连接的通孔181同时形成。
如图2D所示，形成通孔182之后，亚导电层411可以形成在包括通孔182的绝缘层180的表面上。第二电极层400和电极电源线410之间的耦合可以通过设置在它们之间的亚导电层411实现。
由于绝缘层180在电极电源线410和亚导电层411(除了通孔182之外)之间延伸，因此可以防止电极电源线410的剥离。当绝缘层180不是设置在电极电源线410和亚导电层411之间时会发生剥离。此外，在像素定义层(220，参见图2E)和显示区域上的有机EL单元230形成的过程中，亚导电层411可以防止暴露的电极电源线410被损坏。
亚导电层411可以与第一电极层210同时形成。例如，如果有机EL装置是包括具有诸如Al，AlNd和MgAg的反射材料的反射层的前表面发射类型，则亚导电层411可包括透明导电层，比如ITO层和/或反射层AlNd。如果第一电极层210通过在包括通孔181和182的绝缘层180上沉积用于第一电极层210的材料、并将上述材料构图而形成，则相应于亚导电层411的材料的一部分可同时被构图以形成亚导电层411。
一个或多个渗透部分412可以在位于绝缘层180上的亚导电层411上形成。如图2D所示，在亚导电层411上形成渗透部分412之后，基板上的堆叠部分经过预定时间段的真空环境下的退火步骤。退火能用来使可以从包括有机层的绝缘层180中产生的气体，诸如苯甲醛，苯甲醇，苯基化合物释放。这样，绝缘就被保护免受由于气体的损坏。
如上所述，由于气体可通过位于亚导电层411内部的渗透部分412释放，从绝缘层产生的气体的释放路径可以比穿过亚导电层411外部的路径要短。因此，真空退火处理的处理时间能显著地减少。
之后，如图2E所示，像素定义层220(用于定义显示区域200上的像素)可以在基板上(除了亚导电层411的和第一电极层210的像素开口部分240的至少一部分之外)形成。像素定义层可通过旋涂工艺或构图工艺形成。
包括像素定义层220的基板110的堆叠部分可以在真空环境中退火，以使由像素定义层220产生的气体释放。接着，可以在包括像素开口部分240的部分上连续地形成有机EL单元230和第二电极层400。
在图2A中，可以在相应于绝缘层180的亚导电层411上形成一个渗透部分412。但是，如图3A所示，两个或更多渗透部分412可以设置在亚导电层411上。由虚线表示的通孔182代表设置在背面部分上的通孔182。由于渗透部分412具有特殊的大小(从绝缘层180产生的气体可通过其在真空退火工艺中平稳地释放)，就希望在亚导电层411上形成的渗透孔412之间的距离(dp)小于或等于第一电极层(210，参见图6B)两端的最大距离。
希望绝缘层的通孔至少在外部上包括一个或多个渗透部分。如图3B所示，当在电极电源线410上的绝缘层180上形成两个或更多通孔182时，绝缘层180的一部分可以被亚导电层411环绕。希望将一个或更多渗透部分412设置在通孔182的外部上，以使从绝缘层180的环绕部分产生的气体可以平稳地释放。
在亚导电层411上形成的渗透部分可形成不同形状。图4A和4B是图1(绝缘层未示出)的“A”部分的放大图。如果4A所示，渗透孔412a(其可被用作渗透部分)可以形成在亚导电层411上。如图4B所示，如需要提供充分的气体释放，则可以形成包括几个直线的线型渗透部分412b。希望至少在通孔182的外部上形成一个或更多渗透部分412a或412b。渗透部分412a或412b间的距离可以小于或等于第一电极层两端的最大距离。
在图2B，2C，2D，2E，3A和3B所示的例子中，同样的层可以用作源/漏电极170和电极电源线410。但是，这种双用途单层不是所要求的。如图5所示，为了确保在电极电源线410中的足够的导电率，其可以包括与半导体活性层130相同的层410b，和与源/漏电极170相同的层410a。另外的，电极电源线410可包括与半导体活性层130相同的层412b。
亚导电层411可形成为彼此相互分离的一个或多个单元亚导电层。图6A是图1的“A”部分的放大图。亚导电层411’可以包括一个或多个在包括通孔182的绝缘层180上形成的单元亚导电层411’a。包括单元亚导电层411’a的亚导电层411’可以在第一电极层210的构图过程中与第一电极层210同时形成。单元亚导电层411’a可以彼此分开预定的间距da。因此在真空退火过程中它们可以更快速地释放从绝缘层180产生的气体。
希望单元亚导电层411’a具有预定值的最小尺寸，以确保从绝缘层180的气体释放能够足够快速地实行。图6B示出了图1中的以附图标记“B”表示的显示区域200上的像素的示意图。第一TFT(TFT1)可以是根据来自扫描线的信号选择像素的TFT，第二TFT(TFT2)可以是根据来自电容131，151，171的电信号向第一电极层210提供电流以驱动像素的TFT。这里，在图6B所示的例子中使用了两个顶栅型TFTs和多层电容，但是本发明不局限于这种结构。
希望在单元亚导电层411’的一点和邻近的外部点之间的距离小于或等于第一电极层210的点Pa和邻近的外部点Pb之间的最大距离(dab)。这种情况可以允许从在第一电极层210下方的绝缘层产生的气体在真空退火过程中充分地释放。
上述实施例仅仅是本发明的例子，本发明并不局限于这些实施例。如果包括设置在包括通孔的绝缘层上的亚导电层上形成的渗透部分，则可以在各种方面进行修改。此外，上述实施例关于有机EL装置作了描述，但是本发明可类似地应用于无机EL装置。
依据本发明，在电极电源线和第二电极层之间可以设置绝缘层以防止电极电源线剥离，亚导电层可以在电极电源线和第二电极层之间形成，并且可以包括渗透部分以防止电极电源线被损坏和剥离。此外，在后来的真空退火过程中从有机绝缘层产生的气体能方便地释放，从而减少处理时间和生产该装置的开销。
此外，亚导电层的渗透部分可以设置在通孔外部的至少一部分上，和/或渗透部分之间的距离可以恒定地保持。因此，从在亚导电层之下面的绝缘层产生的气体可以不被亚导电层俘获，并能迅速且方便地释放。
亚导电层可包括彼此分离且比第一电极层小的单元亚导电层。这样，从绝缘层产生的气体能快速地释放。此外，本发明的电极电源线可包括一个或多个导电层以确保足够的导电率。
尽管参照某些实施例对本发明进行了特别的描述，在不脱离本发明的范围中的情况下可以对这些实施例作改变。

Claims (15)

1、一种电致发光显示装置，包括：
具有像素的显示区域，所述像素具有在基板上的第一电极层和第二电极层以及在第一电极层和第二电极之间形成的电致发光单元；
向显示区域提供电极电源的电极电源线；
设置在电极电源线上的绝缘层，包括通孔并包含有机材料；以及
沿着电极电源线在包括通孔的绝缘层上形成的亚导电层，
其中电极电源线和第二电极层通过亚导电层在通孔处彼此耦合，并且绝缘层上的亚导电层包括渗透部分。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，亚导电层包括与第一电极层的至少一部分相同的层。
3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，亚导电层包括两个渗透部分，并且两个渗透部分之间的距离小于或等于第一电极层两端之间的最大距离。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，两个渗透部分中的至少一个设置在通孔的外部的至少一部分上。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，渗透部分包括渗透孔。
6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，渗透部分包括线型渗透部分。
7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，薄膜晶体管层设置在第一电极层下面，且电极电源线包括与薄膜晶体管层的源/漏电极相同的层。
8、如权利要求1所述的装置，其特征在于，薄膜晶体管层设置在第一电极层下面，且电极电源线包括与薄膜晶体管层的半导体活性层相同的层。
9、一种电致发光显示装置，包括：
具有像素的显示区域，所述像素具有第一电极层和第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间形成的电致发光单元；
向显示区域提供电极电源的电极电源线；
设置在电极电源线上的绝缘层，包括通孔并包含有机材料；以及
亚导电层，包括沿着电极电源线在包括通孔的绝缘层上形成的多个单元亚导电层，
其中电极电源线和第二电极层通过亚导电层在通孔处彼此耦合，并且绝缘层上的单元亚导电层彼此分离。
10、如权利要求9所述的装置，其特征在于，单元亚导电层的一点和邻近的外部点之间的距离小于或等于第一电极层的一点和邻近的外部点之间的最大距离。
11、一种电致发光显示装置的制造方法，包括：
在电极电源线上形成包括有机材料的绝缘层；
在绝缘层上形成通孔；
在包括通孔的绝缘层上形成亚导电层；以及
在亚导电层上形成渗透部分。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，亚导电层的形成是与第一电极层的形成同时进行的。
13、如权利要求11所述的方法，其特征在于，当形成通孔时形成两个和更多通孔，当形成渗透部分时在通孔之间形成渗透部分。
14、如权利要求11所述的方法，其特征在于，形成渗透部分包括形成两个或更多渗透部分，且渗透部分之间的距离小于或等于第一电极层的两端之间的最大距离。
15、一种电致发光显示装置的制造方法，包括：
在电极电源线上形成包括有机材料的绝缘层；
在绝缘层上形成通孔；
在绝缘层上形成包括多个单元亚导电层的亚导电层。
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