DE102006047433B4

DE102006047433B4 - Licht-emittierende Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE102006047433B4
Application number: DE102006047433.3A
Authority: DE
Inventors: Kwang Jo Hwang; Hee Dong Choi; Jae Hee Park
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2026-10-07
Also published as: US8044426B2; JP4542084B2; KR20070111238A; TWI339896B; TW200744204A; US20070267648A1; GB0619717D0; CN100530646C; CN101075612A; FR2901409A1; DE102006047433A1; FR2901409B1; KR100914784B1; GB2438237B; JP2007310347A; GB2438237A

Abstract

Licht-emittierende Vorrichtung, aufweisend: ein erstes Substrat (300), das einen Kontaktbereich (A) und einen Pixelbereich (B) aufweist; Signalleitungen, die so auf dem ersten Substrat (300) angeordnet sind, dass sie den Kontaktbereich (A) und den Pixelbereich (B) definieren, wobei die Signalleitungen eine Vielzahl an Abtastleitungen (250), mindestens eine erste stromführende Leitung (310a) und mindestens eine zweite stromführende Leitung (310c) aufweisen; eine Gate-isolierende Schicht (315), die auf den Signalleitungen angeordnet ist, wobei die Gate-isolierende Schicht (315) ein erstes Durchtrittsloch (335a) aufweist, das einen Teilbereich der ersten stromführenden Leitung (310a) freilegt, und ein zweites Durchtrittsloch (335f), das einen Teilbereich der zweiten stromführenden Leitung (310c) freilegt; eine erste Kontaktschicht (320a), die auf der Gate-isolierenden Schicht (315) im Kontaktbereich (A) angeordnet ist; eine Halbleiterschicht (320b), die auf der Gate-isolierenden Schicht (315) im Pixelbereich (B) angeordnet ist; eine zweite Kontaktschicht (325a), die auf der ersten Kontaktschicht (320a) angeordnet ist; eine Source-Elektrode (325c) und eine Drain-Elektrode (325b), die auf Teilbereichen der Halbleiterschicht (320b) angeordnet sind; eine erste Metallleitung (340a), die zwischen die zweite Kontaktschicht (325a) und die erste stromführende Leitung (310a) mittels des ersten Durchtrittsloches (335a) gekoppelt ist; und eine zweite Metallleitung (340b), die zwischen die Source-Elektrode (325c) und die zweite stromführende Leitung (310c) mittels des zweiten Durchtrittsloches (335f) gekoppelt ist.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Licht-emittierende Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Eine Licht-emittierende Vorrichtung, die in verschiedenen Flachpaneel-Anzeigen verwendet werden kann, verwendet Licht, das mittels Elektron-Loch-Rekombination emittiert wird. Die Licht-emittierende Vorrichtung weist Vorteile im Vergleich zu anderen Flachpaneel-Anzeigen darin auf, dass ihre Ansprechzeit relativ schnell ist und ihr Energieverbrauch relativ gering ist. Ebenso kann, da die Licht-emittierende Vorrichtung keine Hintergrund-Beleuchtungseinheit benötigt, eine Licht-emittierende Vorrichtung und/oder Vorrichtungen, die eine Licht-emittierende Vorrichtung verwenden, von geringem Gewicht sein.
Eine organische Licht-emittierende Vorrichtung (organic light emitting device, OLED) weist eine Elektrode zur Elektroneninjektion auf, eine Elektrode zur Lochinjektion und eine emittierende Schicht. Die emittierende Schicht kann aus einer organischen Masse hergestellt sein, die zwischen der Elektrode zur Elektroneninjektion und der Elektrode zur Lochinjektion gebildet wird. Wenn ein eindringendes Elektron in die emittierende Schicht vordringt, werden das injizierte Elektron und das injizierte Loch miteinander gepaart. Die Auslöschung des injizierten Loch-Elektron-Paars führt zu Elektrolumineszenz.
Im Allgemeinen werden beim Herstellen einer OLED zuerst Dünnschichttransistoren (thin film transistors, TFT) auf einem Substrat gebildet und dann werden organische Licht-emittierende Dioden, die mit den Dünnschichttransistoren verbunden sind, auf dem Dünnschichttransistor gebildet. Danach wird das Substrat, das die TFTs und die organischen Licht-emittierenden Dioden aufweist, mittels eines Dichtungssubstrats abgedichtet.
In einigen Fällen kann die OLED mangelhaft sein, obwohl die Dünnschichttransistoren richtig gebildet sind, wenn die Licht-emittierenden Dioden mit Mängeln gebildet sind. In anderen Worten hängt die Ausbeute an OLEDs von der Ausbeute an emittierenden Dioden ab. Dies erhöht Kosten und Fertigungszeit beim Herstellen der OLED.
1 zeigt einen Querschnitt einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik. In 1 ist eine gepufferte Schicht 105 auf einem ersten Substrat 100 angeordnet, das einen Kontaktbereich A und einen Pixelbereich B beinhalten kann. Signalleitungen, die eine Abtastleitung (nicht dargestellt) aufweisen, eine erste stromführende Leitung 110a, eine Gate-Elektrode 110b und eine zweite stromführende Leitung 110c, sind auf der gepufferten Schicht 105 angeordnet.
Eine Gate-isolierende Schicht 115 ist auf dem ersten Substrat, das Signalleitungen aufweist, angeordnet. Die Gate-isolierende Schicht 115 weist ein erstes Durchtrittsloch 135a und ein zweites Durchtrittsloch 135d auf, die Teilbereiche der ersten stromführenden Leitung 110a und der zweiten stromführenden Leitung 110c freilegen.
Eine Halbleiterschicht 120 ist auf der Gate-isolierenden Schicht 115 im Pixelbereich B angeordnet. Mindestens ein Bereich des Halbleiters entspricht der Gate-Elektrode 110b. Eine Drain-Elektrode 125b und eine Source-Elektrode 125c sind auf Teilbereichen der Halbleiterschicht 120 angeordnet.
Eine Kontaktschicht 125a ist auf der Gate-isolierenden Schicht 115 des Kontaktbereichs A angeordnet. Die Kontaktschicht 125a ist mit der ersten stromführenden Leitung 110a durch das erste Durchtrittsloch 135a hindurch verbunden. Die Kontaktschicht 125a weist das gleiche Material wie die Drain-Elektrode 125b und die Source-Elektrode 125c auf.
Eine Passivierungsschicht 130 ist auf dem Substrat angeordnet, das die Kontaktschicht 125a, die Drain-Elektrode 125b und die Source-Elektrode 125c aufweist. Die Passivierungsschicht 130 ist so gebildet, dass die Kontaktschicht 125a und das zweite Durchtrittsloch 135d freigelegt sind. Ein drittes Durchtrittsloch 135b und ein viertes Durchtrittsloch 135c sind in der Passivierungsschicht 130 angeordnet, wobei sie Teilbereiche der Drain-Elektrode 125b und der Source-Elektrode 125c freilegen.
Die erste Metallleitung 140 ist auf der Source-Elektrode 125c angeordnet und verbindet elektrisch die Source-Elektrode 125c mit der zweiten stromführenden Leitung 110c durch das vierte Durchtrittsloch 135c und das zweite Durchtrittsloch 135d hindurch.
Eine erste Elektrode 155 ist auf dem zweiten Substrat 150 angeordnet, das dem ersten Substrat 100 gegenüberliegt. Die erste Elektrode 155 kann eine Anode sein. Eine Pixel-definierende Schicht 160 ist auf der ersten Elektrode 155 angeordnet. Die Pixel-definierende Schicht 160 weist ein erstes Kontaktloch 165a über dem Kontaktbereich A auf und eine Öffnung 165b über dem Pixelbereich B, wobei diese jeweils die erste Elektrode 155 freilegen.
Ein erster Anstandshalter 175a und ein zweiter Abstandshalter 175b sind über dem Kontaktbereich A bzw. dem Pixelbereich B der Pixel-definierenden Schicht 160 angeordnet.
Eine zweite Metallleitung 180a ist auf dem ersten Abstandshalter 175a angeordnet und mit der ersten Elektrode 155 durch das erste Kontaktloch 165a hindurch verbunden und eine zweite Elektrode 180b ist auf dem zweiten Abstandshalter 175b und der emittierenden Schicht 170 angeordnet. Die zweite Elektrode 180b kann eine Kathode sein.
Das erste Substrat 100 ist mit dem zweiten Substrat 150 unter Verwendung eines Dichtungsmittels 190 verbunden. Die zweite Metallleitung 180a ist elektrisch mit der Kontaktschicht 125a verbunden und die zweite Elektrode 180b ist elektrisch mit der Drain-Elektrode 125b verbunden, die auf dem ersten Substrat 100 angeordnet ist.
Wie oben beschrieben wird die Licht-emittierende Vorrichtung hergestellt, indem das erste Substrat 100 mit dem zweiten Substrat 150 verbunden wird, nachdem sie in dieser Reihenfolge hergestellt wurden. Somit werden die erste stromführende Leitung und die Drain-Elektrode, die auf dem ersten Substrat 100 angeordnet sind, in dieser Reihenfolge mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode unter Verwendung der Abstandshalter 175a und 175b verbunden.
Zwischen dem Kontaktbereich A und dem Pixelbereich B des ersten Substrats 100 besteht ein Niveauunterschied. Wie bei C in 1 dargestellt, gestattet dies nicht, die Kontaktschicht 125a des ersten Substrats 100 mit der zweiten Metallleitung 180a des zweiten Substrats 150 zu verbinden. Somit kann eine Steuerspannung von der ersten stromführenden Leitung nicht an die erste Elektrode geliefert werden. Dies beeinflusst die Qualität von Bildern nachteilig und es kann die Verlässlichkeit beeinträchtigen und die Ausbeute der Licht-emittierenden Vorrichtung verringern.
Aus US 2005/0184652 A1 ist eine Licht-emittierende Vorrichtung bekannt, die aufweist ein erste Substrat mit einem Kontaktbereich und einem Pixelbereich, Signalleitungen auf dem ersten Substrat, wobei die Signalleitungen eine Vielzahl an Abtastleitungen, mindestens eine stromführende Leitung und eine Vielzahl an zweiten stromführenden Leitungen aufweisen, eine Gate-isolierende Schicht auf den Signalleitungen, die ein erstes und ein zweites Durchtrittsloch aufweist, die Teilbereiche der ersten und zweiten stromführenden Leitungen freilegen, eine erste Kontaktschicht auf der Gate-isolierenden Schicht, eine Halbleiterschicht auf der Gate-isolierenden Schicht, eine zweite Kontaktschicht auf der ersten Kontaktschicht, eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode auf der Halbleiterschicht, eine erste Metallleitung zwischen der zweiten Kontaktschicht und der ersten stromführenden Leitung und eine zweite Metallleitung zwischen der Drain-Elektrode und er zweiten stromführenden Leitung.
Aus DE 103 61 008 A1 ist eine Licht-emittierende Vorrichtung bekannt mit einem zweiten Substrat, das dem ersten Substrat gegenüberliegt, einer ersten Elektrode auf dem zweiten Substrat, einer Pixel-definierenden Schicht auf der ersten Elektrode, einen ersten Abstandshalter über dem Kontaktbereich der Pixel-definierenden Schicht, einen zweiten Abstandshalter über dem Pixelbereich der Pixel-definierenden Schicht, einer emittierenden Schicht, einer dritten Metallleitung über dem ersten Abstandshalter und einer zweiten Elektrode über dem zweiten Abstandshalter und der emittierenden Schicht.
Aus US 2006/0082284 A1 ist eine Licht-emittierende Vorrichtung bekannt, bei der auf einem ersten Substrat im Pixelbereich stromführende Leitungen, erste und zweite Kontaktschichten, eine Halbleiterschicht und eine Drainelektrode gebildet sind.
DE 103 60 886 A1 offenbart, dass Durchtrittslöcher gleichzeitig durch Trockenätzen gebildet werden.
Die oben genannten Nachteile von Licht-emittierenden Vorrichtungen werden gelöst durch ein Licht-emittierende Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ferner weist ein Verfahren zum Herstellen einer Licht-emittierenden Vorrichtung die Merkmale des Patentanspruchs 11 auf. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Eine Licht-emittierende Vorrichtung beinhaltet ein erstes Substrat und ein zweites Substrat. Jedes Substrat kann in einen Kontaktbereich und einen Pixelbereich unterteilt werden. Leitfähige Elemente, die in sowohl dem Kontaktbereich als auch dem Pixelbereich des ersten Substrats angeordnet sind, können im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen.
Die Erfindung kann mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen und Beschreibungen besser verstanden werden. Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, stattdessen wird Betonung darauf gelegt, die Prinzipien der Erfindung zu illustrieren. Ferner bezeichnen in den Figuren ähnliche Bezugszeichen einander entsprechende Teile in allen verschiedenen Darstellungen.
1 zeigt eine Querschnittansicht einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt eine Draufsicht einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie I-I' in 2 einer Licht-emittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
4A zeigt eine Gate-isolierende Schicht, die auf einer gepufferten Schicht und einem ersten Substrat gebildet ist.
4B zeigt das Hinzufügen einer ersten Kontaktschicht und einer Halbleiterschicht auf dem ersten Substrat.
4C zeigt das Hinzufügen einer zweiten Kontaktschicht und einer Passivierungsschicht.
4D zeigt das Hinzufügen einer ersten Metallleitung und einer zweiten Metallleitung.
4E zeigt ein zweites Substrat mit einer ersten Elektrode und einer Pixel-definierenden Schicht.
4F zeigt das Bilden von Abstandshaltern.
4G zeigt das Bilden einer fünften leitfähigen Schicht.
4H zeigt das Verbinden des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat.
In den Zeichnungen kann, wenn erwähnt ist, dass eine Schicht auf einer anderen Schicht oder einem Substrat positioniert ist, die Schicht direkt auf einer anderen Schicht oder dem Substrat gebildet sein oder eine weitere Schicht kann dazwischen eingebracht sein.
2 zeigt eine Draufsicht einer Licht-emittierenden Vorrichtung. In 2 weist eine Licht-emittierende Vorrichtung eine Abtastansteuerung 200, eine Datenansteuerung 210, einen Controller (nicht dargestellt), eine Energiequelle (nicht dargestellt) und ein Anzeigepaneel 220 auf.
Der Controller generiert Kontrollsignale. Die Kontrollsignale werden dem Abtasttreiber 200 zugeführt, dem Datentreiber 210 und der Energiequelle. Der Abtasttreiber 200 liefert Abtastsignale an die Abtastleitungen 250 des Anzeigepaneels 220 entsprechend den Kontrollsignalen. Der Datentreiber 210 liefert Datensignale an Datenleitungen 260 des Anzeigepaneels 220. Die Abtastsignale und die Datensignale können mittels des Controllers synchronisiert werden. Die Energiequelle liefert die Spannungen an die ersten stromführenden Leitungen 230 und die zweiten stromführenden Leitungen 240 des Anzeigepaneels 220 entsprechend den Kontrollsignalen des Controllers.
Das Anzeigepaneel 220 weist eine Vielzahl an Pixeln P auf. Jedes Pixel kann in einem Pixelbereich vorliegen, der durch die Kreuzungspunkte zwischen den Datenleitungen 260 und den Abtastleitungen 250 definiert ist. Ein Pixel P kann mindestens einen Dünnschichttransistor (nicht dargestellt) aufweisen und eine emittierende Diode. Die emittierende Diode weist eine erste Elektrode 270 auf, eine emittierende Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Elektrode (nicht dargestellt). Die erste Elektrode 270 kann als gemeinsame Elektrode ausgeführt sein, die auf dem gesamten Anzeigepaneel angeordnet ist. Die erste Elektrode 270 kann mit der ersten stromführenden Leitung 230 elektrisch verbunden sein. Die zweite Elektrode ist ebenso mit den Dünnschichttransistoren und der zweiten stromführenden Leitung 240 verbunden.
3 zeigt eine Querschnittansicht einer Licht-emittierenden Vorrichtung entlang der Linie I-I' in 2. In 3 ist eine gepufferte Schicht 305 auf einem ersten Substrat 300 angeordnet. Signalleitungen, die eine Abtastleitung (nicht dargestellt) aufweisen können, eine erste stromführende Leitung 310a, eine Gate-Elektrode 310b und eine zweite stromführende Leitung 310c, sind auf der gepufferten Schicht 305 angeordnet. Die erste stromführende Leitung 310a kann als eine Positiv-Stromleitung VDD ausgeführt sein, und die zweite stromführende Leitung 310c kann als Negativ-Stromleitung VSS ausgeführt sein. Ein Pixelbereich B kann mittels der Kreuzungspunkte einiger der Signalleitungen definiert sein, und ein Kontaktbereich A kann mittels der Position der ersten stromführenden Leitung 310a definiert sein.
Eine Gate-isolierende Schicht 315 ist auf dem ersten Substrat 300 angeordnet, das die Signalleitungen aufweist. Eine erste Kontaktschicht 320a kann auf der Gate-isolierenden Schicht 315 im Kontaktbereich A angeordnet sein, und eine zweite Kontaktschicht 325a ist auf der ersten Kontaktschicht 320a angeordnet. Eine Halbleiterschicht 320b kann auf der Gate-isolierenden Schicht 315 im Pixelbereich B angeordnet sein. Eine Halbleiterschicht 320b ist in räumlicher Beziehung zur Gate-Elektrode 310b positioniert, beispielsweise teilweise mit der Gate-Elektrode 310b überlappend angeordnet. Eine Drain-Elektrode 325b und eine Source-Elektrode 325c können auf Teilbereichen der Halbleiterschicht 320b angeordnet sein. In einigen Fällen sind die erste Kontaktschicht 320a und die Halbleiterschicht 320b aus dem gleichen Material gebildet und weisen im Wesentlichen die gleiche Höhe auf. Ähnlich ist in einigen Fällen die zweite Kontaktschicht 325a aus dem gleichen Material gebildet wie die Drain-Elektrode 325b und die Source-Elektrode 325c. Zusätzlich kann die Höhe der zweiten Kontaktschicht 325a, der Drain-Elektrode 325b und der Source-Elektrode 325c im Wesentlichen gleich sein.
Eine Passivierungsschicht 330 ist auf dem ersten Substrat 300 angeordnet, das die zweite Kontaktschicht 325a aufweist, die Drain-Elektrode 3251), die Source-Elektrode 325c und die Gate-isolierende Schicht 315. Ein erstes Durchtrittsloch 335a legt einen Teilbereich der ersten stromführenden Leitung 310a durch die Gate-isolierende Schicht 315 und die Passivierungsschicht 330 hindurch frei. Ein zweites Durchtrittsloch 335f legt einen Teilbereich der zweiten stromführenden Leitung 310c durch die Gate-isolierende Schicht 315 und die Passivierungsschicht 330 hindurch frei. Ein drittes Durchtrittsloch 335b und ein viertes Durchtrittsloch 335c legen Teilbereiche der zweiten Kontaktschicht 325a durch die Passivierungsschicht 330 hindurch frei. Ein fünftes Durchtrittsloch 335d und ein sechstes Durchtrittsloch 335e legen einen Teilbereich der Drain-Elektrode 325b bzw. der Source-Elektrode 325c durch die Passivierungsschicht 330 hindurch frei.
Die erste Metallleitung 340a verbindet elektrisch die erste stromführende Leitung 310a mit der zweiten Kontaktschicht 325a mittels des ersten Durchtrittsloches 335a und des dritten Durchtrittsloches 335b. Die zweite Metallleitung 340b verbindet elektrisch die Source-Elektrode 325c mit der zweiten stromführenden Leitung 310c mittels des sechsten Durchtrittsloches 335e und des zweiten Durchtrittsloches 335f.
Als Nächstes wird ein zweites Substrat 350 vorbereitet, das dem ersten Substrat 300 gegenüberliegt. Eine erste Elektrode 355 ist auf einem zweiten Substrat 350 angeordnet. Die erste Elektrode 355 kann eine Anode sein. Eine Pixel-definierende Schicht 360 ist auf der ersten Elektrode 355 angeordnet. Ein erstes Kontaktloch 365a und eine Öffnung 365b sind in der Pixel-definierenden Schicht 360 angeordnet, die Bereiche der ersten Elektrode 355 freilegen. Das erste Kontaktloch 365a ist über dem Kontaktbereich A angeordnet, und die Öffnung 365b ist über dem Pixelbereich B angeordnet. Eine emittierende Schicht 370 ist in der Öffnung 365b angeordnet.
Ein erster Abstandshalter 375a ist über dem Kontaktbereich A der Pixel-definierenden Schicht 360 angeordnet, und ein zweiter Abstandshalter 375b ist über dem Pixelbereich B der Pixel-definierenden Schicht 360 angeordnet. Eine dritte Metallleitung 380a ist über dem ersten Abstandshalter 375a angeordnet und stellt eine elektrische Verbindung zu der ersten Elektrode 355 mittels des ersten Kontaktloches 365a her. Eine zweite Elektrode 380b ist über dem zweiten Abstandshalter 375b und der emittierenden Schicht 370 angeordnet.
Das erste Substrat 300 kann mit dem zweiten Substrat 350 unter Verwendung eines Dichtungsmittels 390 verbunden werden. Wenn das erste Substrat 300 und das zweite Substrat 350 aneinander positioniert werden, stehen die dritte Metallleitung 380a und die zweite Elektrode 380b elektrisch mit der zweiten Kontaktschicht 325a und der Drain-Elektrode 325b in Verbindung. Die elektrischen Verbindungen können mittels des vierten Durchtrittsloches 335c bzw. des fünften Durchtrittsloches 335d hergestellt werden.
4A bis 4H zeigen Querschnittansichten, die die Herstellung einer Licht-emittierenden Vorrichtung darstellen. In 4A wird eine gepufferte Schicht 405 selektiv auf einem ersten Substrat 400 gebildet. Das erste Substrat 400 kann aus einem Material wie Glas gebildet sein. Die gepufferte Schicht 405 liefert Schutz für einen TFT vor Unreinheiten wie Alkaliionen, die aus dem ersten Substrat 400 diffundiert sind. Die gepuffert Schicht 405 kann aus Siliziumoxid, SiO2, oder Siliziumnitrid, SiNx, zusammengesetzt sein.
Eine erste leitfähige Schicht wird auf der Kombination aus dem ersten Substrat 400 und der gepufferten Schicht 405 abgeschieden. Die erste leitfähige Schicht kann aus Al, Al-Legierung, Mo, Mo-Legierung, W, WSi2 und/oder ähnlichem bestehen. Signalleitungen, die eine Abtastleitung, eine erste stromführende Leitung 410a, eine Gate-Elektrode 410b und eine zweite stromführende Leitung 410c beinhalten, werden gebildet, indem die erste leitfähige Schicht strukturiert wird. Die erste stromführende Leitung 410a kann als positive stromführende Leitung VDD ausgeführt werden, die eine positive Spannung führt. Die zweite stromführende Leitung 410c kann als negative stromführende Leitung VSS ausgeführt sein, die eine negative Spannung führt. Die Licht-emittierende Vorrichtung aus 4A bis 4H kann in verschiedene Bereiche unterteilt werden. Ein Pixelbereich B kann mittels der Kreuzungspunkte der Signalleitungen definiert werden. Ein Kontaktbereich A kann entsprechend der Position der ersten Stromleitung 410a definiert werden. Eine Gate-isolierende Schicht 415 kann auf dem ersten Substrat 400 gebildet werden, das die Signalleitungen aufweist. Die Gate-isolierende Schicht 415 kann aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid und/oder anderen isolierenden Materialien gebildet werden. Die Gate-isolierende Schicht 415 kann eine einzelne isolierende Schicht aufweisen oder kann aus einer Kombination verschiedener isolierender Materialien gefertigt werden.
In 4B wird eine amorphe Siliziumschicht oder eine Polysilizium-Schicht auf der Gate-isolierenden Schicht 415 gebildet. Eine erste Kontaktschicht 420a wird im Kontaktbereich A gebildet, indem die amorphe Schicht strukturiert wird. Eine Halbleiterschicht 420b wird auf der Gate-isolierenden Schicht 415 im Pixelbereich B gebildet, indem die amorphe Schicht strukturiert wird. Die Halbleiterschicht 420b wird in räumlicher Beziehung zu der Gate-Elektrode 410b positioniert. Die erste Kontaktschicht 420a weist im Wesentlichen die gleiche Höhe auf wie die Halbleiterschicht 420b.
Eine zweite leitfähige Schicht wird auf dem ersten Substrat 400 abgeschieden, das die erste Kontaktschicht 420a und die Halbleiterschicht 420b aufweist. Die zweite leitfähige Schicht kann ein Material sein, das einen geringen Widerstand aufweist. In einigen Fällen kann die zweite leitfähige Schicht aus MoW, Ti, Al, Al-Legierung und/oder dergleichen gebildet werden.
Mittels Strukturierens der zweiten leitfähigen Schicht wird eine zweite Kontaktschicht 425a auf der ersten Kontaktschicht 420a gebildet, wie in 4C dargestellt. Ein ähnlicher Strukturierungsvorgang kann verwendet werden, um eine Drain-Elektrode 425b und eine Source-Elektrode 425c auf Teilbereichen der Halbleiterschicht 420b zu bilden. Die zweite Kontaktschicht 425a kann im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen wie die Drain-Elektrode 425b und/oder die Source-Elektrode 425c. Zusätzlich kann die kombinierte Höhe der ersten Kontaktschicht 420a und der zweiten Kontaktschicht 425a im Wesentlichen das gleiche Niveau aufweisen wie die kombinierte Höhe der Halbleiterschicht 420b und der Drain-Elektrode 425b.
Eine Passivierungsschicht 430 wird auf dem ersten Substrat 400 gebildet, das die zweite Kontaktschicht 425a, die Drain-Elektrode 425b, die Source-Elektrode 425c und die Gate-isolierende Schicht 415 aufweist. In einigen Ausführungsformen werden Öffnungen oder Durchtrittslöcher in der Passivierungsschicht 430 und/oder der Gate-isolierenden Schicht 415 gebildet oder hergestellt. Wie in 4C dargestellt, wurde die Passivierungsschicht 430 geätzt, so dass Durchtrittslöcher 435b und 435c und Kontaktlöcher 435d und 435e gebildet wurden. Ein erstes Durchtrittsloch 435a und ein zweites Durchtrittsloch 435f können in der Gate-isolierenden Schicht 415 gebildet werden, indem Teilbereiche der Gate-isolierenden Schicht 415 weggeätzt werden. Gleichzeitig können ein drittes Durchtrittsloch 435b und ein viertes Durchtrittsloch 435c in der Passivierungsschicht 430 gebildet werden, die Teilbereiche der zweiten Kontaktschicht 425a freilegen. Auf ähnliche Weise können ein fünftes Kontaktloch 435d und ein sechstes Kontaktloch 435e in der Passivierungsschicht gebildet werden, die die Drain-Elektrode 425b bzw. die Source-Elektrode 425c freilegen, indem Teilbereiche der Passivierungsschicht 430 geätzt werden. Die Durchtrittslöcher werden im Wesentlichen gleichzeitig mittels Trockenätzens gebildet, oder die Durchtrittslöcher können zu unterschiedlichen Zeiten gebildet werden.
In 4D wird eine dritte leitfähige Schicht zu der Untereinheit der Licht-emittierenden Vorrichtung hinzugefügt. Die dritte leitfähige Schicht weist eine erste Metallleitung 440a und eine zweite Metallleitung 440h auf. Die erste Metallleitung 440a verbindet elektrisch die erste stromführende Leitung 410a mit der zweiten Kontaktschicht 425a mittels des ersten Durchtrittsloches 435a und des dritten Durchtrittsloches 435b. Die zweite Metallleitung 440b verbindet elektrisch die Source-Elektrode 425c mit der zweiten stromführenden Leitung 410c mittels des sechsten Durchtrittsloches 435e und des zweiten Durchtrittsloches 435f.
In 4E wird ein zweites Substrat 450 vorbereitet, das einen Kontaktbereich A und einen Pixelbereich B aufweist. Eine vierte leitfähige Schicht bildet eine erste Elektrode 455 auf dem zweiten Substrat 450. Die erste Elektrode 455 kann eine Anode sein, die ITO (Indiumzinnoxid), IZO (Indiumzinkoxid), ICO (Indiumceroxid), ZnO (Zinkoxid) und/oder dergleichen aufweist. Die erste Elektrode 455 kann transparent sein und kann eine hohe Austrittsarbeit aufweisen. Die erste Elektrode 455 ist als eine gemeinsame Elektrode ausgeführt, die nicht einzelnen Pixeln entsprechend strukturiert ist, wie mit Bezugszeichen 270 in 2 dargestellt.
Eine Pixel-definierende Schicht 460 wird auf der ersten Elektrode 455 des zweiten Substrats 450 gebildet. Ein erstes Kontaktloch 465a und eine Öffnung 465b werden in der Pixel-definierenden Schicht 460 gebildet und legen einen Teilbereich oder mehr Teilbereiche der ersten Elektrode 455 frei. Das erste Kontaktloch 465a und die Öffnung 465b können gebildet werden, indem die Pixel-definierende Schicht 460 strukturiert wird. Das erste Kontaktloch 465a wird in dem Kontaktbereich A angeordnet, während die Öffnung 465b in dem Pixelbereich B angeordnet wird.
4F zeigt das Bilden von Abstandshaltern und einer emittierenden Schicht. In 4F wird ein Photoresist auf der Pixel-definierenden Schicht 460 abgeschieden und dann wird der Photoresist mittels eines Photolithographievorgangs strukturiert, so dass ein erster Abstandshalter 475a und ein zweiter Abstandshalter 475b gebildet werden. Der erste Abstandshalter 475a und der zweite Abstandshalter 475b können an der Position gebildet werden, die der zweiten Kontaktschicht 425a bzw. der Drain-Elektrode 425b des ersten Substrats 400 entspricht. In einigen Herstellungsverfahren werden der erste Abstandshalter 475a und der zweite Abstandshalter 475b unter Verwendung von Materialien gebildet, die andere als Photoresist-Materialien sind.
Eine emittierende Schicht 470 wird in der Öffnung 465b gebildet. Obwohl nicht dargestellt, können eine Schicht zur Lochinjektion und/oder eine Schicht zum Lochübergang zwischen der ersten Elektrode 455 und der emittierenden Schicht 470 gebildet werden. Zusätzlich können eine Schicht zum Elektronenübergang und/oder eine Schicht zur Elektroneninjektion auf der emittierenden Schicht 470 gebildet werden.
4G zeigt das Bilden einer fünften leitfähigen Schicht. In 4G wird eine fünfte leitfähige Schicht auf dem zweiten Substrat gebildet, das den ersten Abstandshalter 475a und den zweiten Abstandshalter 475b, das erste Kontaktloch 465a und die emittierende Schicht 470 aufweist. Die fünfte leitfähige Schicht kann leitfähige Materialien wie Mg, Ag, Al, Ca und/oder ihre Legierungen enthalten. Die leitfähigen Materialien der fünften leitfähigen Schicht können einen geringen Widerstand und niedrige Austrittsarbeit aufweisen. In 4G können eine dritte Metallleitung 480a und eine zweite Elektrode 480b gebildet werden, indem die fünfte leitfähige Schicht strukturiert wird. Die dritte Metallleitung 480a wird über dem ersten Abstandshalter 475a gebildet und ist elektrisch mit der ersten Elektrode 455 mittels des ersten Kontaktloches 465a verbunden. Die zweite Elektrode 480b wird über dem zweiten Abstandshalter 475b und der emittierenden Schicht 470 gebildet.
4H zeigt das Anbringen eines ersten Substrats 400 an ein zweites Substrat 450. Ein Dichtungsmittel 490 kann verwendet werden, um das erste Substrat 400 und seine mit ihm verknüpften Schichten/Leitungen an dem zweiten Substrat 450 und seinen mit ihm verknüpften Schichten/Leitungen anzubringen. Mittels des Anfügens der Substrate aneinander werden die dritte Metallleitung 480a und die zweite Elektrode 480b mit der zweiten Kontaktschicht 425a bzw. der Drain-Elektrode 425b verbunden.
Wie oben beschrieben, wird eine Licht-emittierende Vorrichtung gebildet, in der es im Wesentlichen keinen Höhenunterschied zwischen der ersten Kontaktschicht mit der zweiten Kontaktschicht in dem Kontaktbereich A, die auf dem erster. Substrat angebracht sind, und der Halbleiterschicht mit der Drain-Elektrode im Pixelbereich B, die auf dem ersten Substrat angebracht sind, gibt. Folglich ist die erste stromführende Leitung mit der ersten Elektrode verbunden, wenn das erste Substrat mit dem zweiten Substrat verbunden ist. Entsprechend kann die erste Elektrode von der ersten stromführende Leitung mit einer Steuerspannung versorgt werden. Dies kann die Qualität von Bildern und die Ausbeute und die Verlässlichkeit der Licht-emittierenden Vorrichtung verbessern.

Claims

Licht-emittierende Vorrichtung, aufweisend: ein erstes Substrat (300), das einen Kontaktbereich (A) und einen Pixelbereich (B) aufweist; Signalleitungen, die so auf dem ersten Substrat (300) angeordnet sind, dass sie den Kontaktbereich (A) und den Pixelbereich (B) definieren, wobei die Signalleitungen eine Vielzahl an Abtastleitungen (250), mindestens eine erste stromführende Leitung (310a) und mindestens eine zweite stromführende Leitung (310c) aufweisen; eine Gate-isolierende Schicht (315), die auf den Signalleitungen angeordnet ist, wobei die Gate-isolierende Schicht (315) ein erstes Durchtrittsloch (335a) aufweist, das einen Teilbereich der ersten stromführenden Leitung (310a) freilegt, und ein zweites Durchtrittsloch (335f), das einen Teilbereich der zweiten stromführenden Leitung (310c) freilegt; eine erste Kontaktschicht (320a), die auf der Gate-isolierenden Schicht (315) im Kontaktbereich (A) angeordnet ist; eine Halbleiterschicht (320b), die auf der Gate-isolierenden Schicht (315) im Pixelbereich (B) angeordnet ist; eine zweite Kontaktschicht (325a), die auf der ersten Kontaktschicht (320a) angeordnet ist; eine Source-Elektrode (325c) und eine Drain-Elektrode (325b), die auf Teilbereichen der Halbleiterschicht (320b) angeordnet sind; eine erste Metallleitung (340a), die zwischen die zweite Kontaktschicht (325a) und die erste stromführende Leitung (310a) mittels des ersten Durchtrittsloches (335a) gekoppelt ist; und eine zweite Metallleitung (340b), die zwischen die Source-Elektrode (325c) und die zweite stromführende Leitung (310c) mittels des zweiten Durchtrittsloches (335f) gekoppelt ist.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: ein zweites Substrat (350), das dem ersten Substrat (300) gegenüberliegend angeordnet ist; eine erste Elektrode (355), die auf dem zweiten Substrat (350) angeordnet ist; eine Pixel-definierende Schicht (360), die auf der ersten Elektrode (355) angeordnet ist, wobei die Pixel-definierende Schicht (360) ein Kontaktloch (365a) aufweist und eine Öffnung (365b), die jeweils Teilbereiche der ersten Elektrode (355) freilegen; einen ersten Abstandshalter (375a), der über dem Kontaktbereich (A) der Pixel-definierenden Schicht (360) angeordnet ist; einen zweiten Abstandshalter (375b), der über dem Pixelbereich (B) der Pixel-definierenden Schicht (360) angeordnet ist; eine emittierende Schicht (370), die in der Öffnung (365b) angeordnet ist; eine dritte Metallleitung (380a), die über dem ersten Abstandshalter (375a) angeordnet ist; und eine zweite Elektrode (380b), die über dem zweiten Abstandshalter (375b) und der emittierenden Schicht (370) angeordnet ist.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die dritte Metallleitung (380a) zwischen die erste Elektrode (355), die auf dem zweiten Substrat (350) angeordnet ist, und die zweite Kontaktschicht (325a) des ersten Substrats (300) gekoppelt vorliegt, und wobei die zweite Elektrode (380b) elektrisch mit der Drain-Elektrode (325b) des ersten Substrats (300) verbunden ist.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Höhe der ersten Kontaktschicht (320a) im Wesentlichen die gleiche ist wie die Höhe der Halbleiterschicht (320b).
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Höhe der zweiten Kontaktschicht (325a) im Wesentlichen die gleiche ist wie die Höhe der Source-Elektrode (325c) und der Drain-Elektrode (325b).
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die erste Elektrode (355) als Anode vorliegt und die zweite Elektrode (380b) als Kathode vorliegt.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die emittierende Schicht (370) ein organisches Material aufweist.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste stromführende Leitung (310a) eine positiv geladene Stromleitung ist und die zweite stromführende Leitung (310c) eine negativ geladene Stromleitung ist.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine Passivierungsschicht (330), die auf der zweiten Kontaktschicht (325a), der Source-Elektrode (325c) und der Drain-Elektrode (325b) angeordnet ist, wobei die Passivierungsschicht (330) ein drittes Durchtrittsloch (335b) und ein viertes Durchtrittsloch (335c) aufweist, die Teilbereiche der zweiten Kontaktschicht (325a) freilegen, und ein fünftes Durchtrittsloch (335d) und ein sechstes Durchtrittsloch (335e), wobei das fünfte Durchtrittsloch (335d) einen Teilbereich der Drain-Elektrode (325c) freilegt und das sechste Durchtrittsloch (335e) einen Teilbereich der Source-Elektrode (325b) freilegt.
Licht-emittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, in der eine kombinierte Höhe der ersten Kontaktschicht (320a) und der zweiten Kontaktschicht (325a) im Wesentlichen das gleiche Niveau aufweist wie eine kombinierte Höhe der Halbleiterschicht (320b) und der Drain-Elektrode (325b).
Verfahren zum Herstellen einer Licht-emittierenden Vorrichtung, das Verfahren aufweisend: Bereitstellen eines ersten Substrats (300), das einen Kontaktbereich (A) und einen Pixelbereich (B) aufweist; Bilden von Signalleitungen auf dem ersten Substrat (300), die eine Gate-Elektrode (310b) aufweisen, eine Abtastleitung (250), eine erste stromführende Leitung (310a) und eine zweite stromführende Leitung (310c), so dass der Kontaktbereich (A) und der Pixelbereich (B) definiert sind; Bilden einer Gate-isolierenden Schicht (315) auf dem ersten Substrat (300), auf dem die Gate-Elektrode (310b) und die Signalleitungen gebildet sind; Bilden einer ersten Kontaktschicht (320a) und einer Halbleiterschicht (320b) auf der Gate-isolierenden Schicht (315), die der Gate-Elektrode (310b) auf dem Kontaktbereich (A) oder dem Pixelbereich (B) entsprechen; Bilden einer zweiten Kontaktschicht (325a) auf der ersten Kontaktschicht (320a) und gleichzeitig Bilden einer Source-Elektrode (325c) und einer Drain-Elektrode (325b) auf der Halbleiterschicht (320b); Bilden eines ersten Durchtrittsloches (335a), so dass ein Teilbereich der ersten stromführenden Leitung (310a) in der Gate-isolierenden Schicht (315) freigelegt wird, und Bilden eines zweiten Durchtrittsloches (335f), so dass ein Teilbereich der zweiten stromführenden Leitung (310c) in der Gate-isolierenden Schicht (315) freigelegt wird; und Bilden einer ersten Metallleitung (340a) zum elektrischen Verbinden der ersten stromführenden Leitung (310a) mit der zweiten Kontaktschicht (325a) mittels des ersten Durchtrittsloches (335a), und Bilden einer zweiten Metallleitung (340b) zum elektrischen Verbinden der zweiten stromführenden Leitung (310c) mit der Source-Elektrode (325c) mittels des zweiten Durchtrittsloches (335f).
Verfahren gemäß Anspruch 11, ferner aufweisend: Bereitstellen eines zweiten Substrats (350), das den Kontaktbereich (A) und den Pixelbereich (B) aufweist; Bilden einer ersten Elektrode (355) auf dem zweiten Substrat (350); Bilden einer Pixel-definierenden Schicht (360), die ein erstes Kontaktloch (365a) und eine Öffnung (365b) aufweist, wobei das erste Kontaktloch (365a) einen Teilbereich der Schicht der ersten Elektrode (355) über dem Kontaktbereich (A) freilegt und die Öffnung (365b) einen Teilbereich der Schicht der ersten Elektrode (355) über dem Pixelbereich (B) freilegt; Bilden einer emittierenden Schicht (370) in der Öffnung (365b); Bilden eines ersten Abstandshalters (375a) über dem Kontaktbereich (A) und Bilden eines zweiten Abstandshalters (375b) über dem Pixelbereich (B) der Pixel-definierenden Schicht (360); Bilden einer dritten Metallleitung (380a) auf dem ersten Abstandshalter (375a), so dass diese elektrisch mit der ersten Elektrode (355) mittels des ersten Kontaktloches (365a) verbunden ist, und Bilden einer zweiten Elektrode (380b) auf der emittierenden Schicht (370) und dem zweiten Abstandshalter (375b); und Anfügen des ersten Substrats (300) an dem zweiten Substrat (350), so dass die dritte Metallleitung (380a) mit der zweiten Kontaktschicht (325a) elektrisch verbunden ist und die zweite Elektrode (380b) mit der Drain-Elektrode (325b).
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die erste Kontaktschicht (320a) aus einem gleichen Material gebildet wird wie die Halbleiterschicht (320b).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die zweite Kontaktschicht (325a) aus einem gleichen Material gebildet wird wie die Source-Elektrode (325c) und die Drain-Elektrode (325b).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, ferner aufweisend: Bilden einer zwischen-isolierenden Schicht auf der zweiten Kontaktschicht (325a), der Source-Elektrode (325c) und der Drain-Elektrode (325b); und Bilden eines dritten Durchtrittsloches (335b) und eines vierten Durchtrittsloches (335c) so dass das erste Durchtrittsloch (335a), das zweite Durchtrittsloch (335f) und Teilbereiche der zweiten Kontaktschicht (325a) freigelegt werden, und Bilden eines fünften Durchtrittsloches (335d), so das ein Teilbereich der Drain-Elektrode (325b) freigelegt wird, und Bilden eines sechsten Durchtrittsloches (335e), so dass ein Teilbereich der Source-Elektrode (325c) freigelegt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, ferner aufweisend: Bilden einer Passivierungsschicht (330) auf der zweiten Kontaktschicht (325a), der Source-Elektrode (325c) und der Drain-Elektrode (325b); Bilden eines dritten Durchtrittsloches (335b) und eines vierten Durchtrittsloches (335c), so dass Teilbereiche der zweiten Kontaktschicht (325a) freigelegt werden; und Bilden des fünften Durchtrittsloches (335d), so dass ein Teilbereich der Drain-Elektrode (325b) freigelegt wird, und Bilden des sechsten Durchtrittsloches (335e), so dass ein Teilbereich der Source-Elektrode (325c) freigelegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das erste bis sechste Durchtrittsloch jeweils gleichzeitig mittels Trockenätzen gebildet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die erste Elektrode (355) mindestens eines der Materialien aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, die ITO, IZO, ICO und ZnO aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die zweite Elektrode mindestens eines der Materialien aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, die Mg, Ag, Al, Ca und ihre Legierungen umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die emittierende Schicht (370) ein organisches Material aufweist.