有机电致发光显示器件及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及有机电致发光显示(OLED)器件以及制造OELD器件的方法，更具体地，涉及双板OELD器件以及制造双板OELD器件的方法。
背景技术
通常，OELD器件把来自阴极的电子和来自阳极的空穴注入到发射层，使电子和空穴结合，产生激子(exciton)，并使激子从激发态跃迁到基态，从而发光。与液晶显示(LCD)器件不同的是，由于激子在激发态与基态之间的跃迁引起发光，所以OELD器件不需要额外的光源就可以发光。因此，OELD器件的尺寸和重量比LCD器件的要小。另外，OELD器件功耗低，图像亮度高，而且响应时间快。因此，在消耗电子应用(如蜂窝式电话、汽车导航系统(CNS)、个人数字助理(PDA)、可携式摄像机)中采用OELD器件。
而且，由于用于制造OELD器件的制造工艺是相对简单的工艺，所以生产OELD器件的成本远远小于生产LCD器件的成本。
目前，至少存在两种不同类型的OELD器件：无源矩阵OELD器件和有源矩阵OELD器件。尽管无源矩阵OELD器件具有简单的结构并通过简单地制造工艺形成，但是无源OELD器件进行工作需要相对较高的功率。另外，由于无源矩阵OELD器件的结构，它们的显示尺寸受到了限制。此外，随着无源矩阵OELD器件中导线数量的增加，无源矩阵OELD器件的孔径比(aperture ratio)减小了。另一方面，有源矩阵OELD器件具有高发射效率并能产生用于具有相对较低的功耗的大显示器的高质量图像。
图1是根据现有技术的OELD器件的示意性剖视图。图1中，OELD器件10包括彼此隔开并被使用密封剂26接合起来的第一基板12和第二基板28。第一基板12包括具有在第一基板12的内表面上形成的薄膜晶体管(TFT)“T”的阵列层14，其中在阵列层14上依序形成有第一电极16、有机电致发光(EL)层18、以及第二电极20。有机EL层18可包括红光、绿光和蓝光发射层以显示全彩色图像，并且红光、绿光和蓝光发射层中的每一个都可设置在每个像素区“P”中。
第二基板28包括用于消除可穿透到有机EL层18的湿气和氧的吸湿干燥剂22。吸湿干燥剂22设置在第二基板28的刻蚀部分中，并由保持元件25固定。
图2是根据现有技术的OELD器件的阵列层的示意平面图。在图2中，OELD器件的阵列层包括在透明绝缘基板12(如玻璃或塑料)上形成的开关元件Ts、驱动元件TD、以及存储电容器CST，其中开关元件Ts和驱动元件TD可包括至少一个TFT的组合。另外，在基板12上形成有彼此交叉的选通线32和数据线34，其中选通线32和数据线34的交叉限定了一像素区P。在选通线32和数据线34之间插入有一绝缘层(未示出)，并且平行于数据线34并与数据线34相隔开设置了电源线35，电源线35还交叉跨过选通线32。
在图2中，开关元件Ts为包括开关栅极36、开关有源层40、开关源极46以及开关漏极50的TFT。同样地，驱动元件TD为包括驱动栅极38、驱动有源层43、驱动源极48、以及驱动漏极52的TFT。开关栅极36连接到选通线32，开关源极46连接到数据线34。开关漏极50通过第一接触孔54连接到驱动栅极38，驱动源极48通过第二接触孔56连接到电源线35。另外，驱动漏极52在像素区P处连接到第一电极16。电源线35与第一电容器电极15相交叠，并且在电源线35和第一电容器电极15之间插入绝缘层以形成存储电容器CST。
图3是根据现有技术的OELD器件的示意平面图。在图3中，基板12包括数据焊盘部F1、选通焊盘部F2、以及电源焊盘部E，其中分别沿第一侧和第二侧以及与第一侧相邻的第三侧设置数据焊盘部F1、选通焊盘部F2、以及电源焊盘部E。电源焊盘部E设置在电源线35的端部(图2中)。另外，沿第一侧设置接地焊盘，并且该接地焊盘向第二电极20(图1中)(如，阴极)提供接地信号，以维持第二电极20(图1中)的电势。
图4A是根据现有技术的沿图2的IVa-Iva所截取的示意剖视图，图4B是根据现有技术的沿图3的IVb-IVb所截取的示意剖视图。在图4A和4B中，驱动TFT TD形成在基板12上，并且包括驱动有源层42、驱动栅极38、驱动源极48、以及驱动漏极52。另外，在驱动TFT TD上形成有一绝缘层57，在绝缘层57上形成有第一电极16，并将第一电极16连接到驱动漏极52。在第一电极16上形成有一有机EL层18，并且在有机EL层18上形成有第二电极20。第一电极16和第二电极20以及其间插入的有机EL层18构成OEL二极管DEL。如图2所示，设置为与驱动TFT TD电并联的存储电容器CST包括第一和第二电容器电极15和35a，其中电源线35与第一电容器电极15相交叠的部分(图2中)用作第二电容器电极35a，并且第二电容器电极35a连接到驱动源极56。在包括驱动TFT TD、存储电容器CST以及有机EL层18的基板12上方形成有第二电极20。
在图3中，公共电极39沿基板12的周边区形成并向第二电极20提供公共电压。另外，公共电极39与开关栅极36(图2中)和驱动栅极38同时形成。尽管未示出，但可在公共电极39上形成多个绝缘层，并且该多个绝缘层包括暴露公共电极39的一部分的第一公共接触孔50和第二公共接触孔和52。
因此，第二电极20通过第一公共接触孔50连接到公共电极39。另外，外部IC(未示出)通过第二公共接触孔52连接到公共电极39，以利用公共电极39提供公共电压。
然而，当在单个基板上形成包括多个TFT和多个有机EL二极管的阵列层时，OELD器件的生产合格率由TFT的合格率和有机EL层合格率来确定。由于有机EL层的合格率相对较低，所以有机EL层的合格率限制了OELD器件的生产合格率。例如，即使在恰当地制造TFT情况下，由于使用厚约1000的膜的有机EL层的缺陷，OELD器件也可能被确定为是不可接受的。因此，这一限制造成材料的损失和生产成本的增加。
根据有机EL二级管的第一和第二电极的透明度，OELD器件被分成底部发射型OELD器件和顶部发射型OELD器件。由于封装，底部发射型OELD器件对于其图像的高稳定性和可变的制造工艺是有利的。但是，由于增加的孔径比的限制，底部发射型OELD器件对于在需要高分辨率的显示器中的实现是不合适的。另一方面，由于顶部发射型OELD器件沿基板向上的方向发光，所以可在不影响位于有机EL层下的阵列层的情况下发光。因此，可以简化包括多个TFT的阵列层的整体设计。另外，可以增加孔径比，从而增加有机ELD的使用寿命。但是，由于在顶部发射型OELD器件中阴极通常形成在有机EL层上方，所以限制了材料的选择和光的透射，从而降低了透光效率。如果形成薄膜型钝化层来防止透光性的降低，则该薄膜型钝化层不能防止外部空气侵入器件。
【发明内容】
因此，本发明旨在提供一种OELD器件以及制造OELD器件的方法，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点所导致的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种在各个基板上具有阵列层和有机电致发光二级管的OELD器件。
本发明的另一个目的是提供一种制造在各个基板上具有阵列层和有机电致发光二级管的OELD器件的方法。
本发明的另外的目的是提供一种制造具有一致图像质量的OELD器件的方法。
本发明其他特征和优点将在随后的说明中进行阐释，并且部分地将从所述说明中变得清楚，或者可以通过实施本发明而获悉。通过在文字说明及其权利要求以及附图中所具体指出的结构，可实现并获得本发明的目的和优点。
为获得这些和其它的优点并根据本发明的目的，如具体实现和广泛描述那样，一种有机电致发光器件包括：彼此隔开并被接合起来的第一基板和第二基板，该第一基板和第二基板包括多个像素区和一包围该多个像素区的周边区；位于第一基板的内表面上的多条选通线；与所述多条选通线交叉的多条数据线；多个驱动薄膜晶体管，每个所述驱动薄膜晶体管与所述多个像素区中的一个像素区相邻；连接到所述多个驱动薄膜晶体管的多条电源线；连接到所述周边区中的所述多条选通线的端部的多个选通焊盘；连接到所述周边区中的所述多条数据线的端部的多个数据焊盘；连接到所述周边区中的所述多条电源线的端部的多个电源焊盘；位于所述周边区中的至少一个虚设焊盘(dummy pad)，该至少一个虚设焊盘独立于所述多个选通焊盘、所述多个数据焊盘以及所述多个电源焊盘中的每一个；位于第二基板的内表面上的第一电极，该第一电极连接到所述虚设焊盘；位于第一电极上的有机电致发光层；位于每个所述像素区中的有机电致发光层上的多个第二电极；以及将第一基板和第二基板电互连的多个连接电极。
在另一方面，一种制造有机电致发光器件的方法包括：在第一基板的内表面上形成多条选通线、多条数据线和多条电源线，所述第一基板具有多个像素区和一包围该多个像素区的周边区；在第一基板的内表面上与所述多个像素区中的每一个相邻地形成多个驱动薄膜晶体管；在所述周边区中形成分别连接到所述选通线、数据线以及电源线的端部的多个选通焊盘、多个数据焊盘、以及多个电源焊盘；在所述周边区中，独立于所述选通焊盘、数据焊盘以及电源焊盘形成至少一个虚设焊盘；在第二基板的内表面上形成第一电极，所述第二基板具有所述多个像素区和所述周边区；在第一电极上形成有机电致发光层；在每个所述像素区中的有机电致发光层上形成多个第二电极；在第一基板和第二基板中的一个上形成多个连接电极；以及，通过所述多个连接电极和至少一个虚设焊盘电互连第一基板和第二基板。
应该理解，前面的概述和下面的具体说明都是示例性和解释性的，用于进一步解释如权利要求所述的本发明。
【附图说明】
所包括的附图用于提供对发明进一步的理解，其被并入以构成本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与文字说明一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1是根据现有技术的OELD器件的示意性剖视图；
图2是根据现有技术的OELD器件的阵列层的示意性平面图；
图3是根据现有技术的OELD器件的示意性平面图；
图4A是根据现有技术的沿图2的IVa-IVa所截取的示意性剖视图；
图4B是根据现有技术的沿图3的IVb-IVb所截取的示意性剖视图；
图5是根据本发明的示例性的双板OELD器件的示意性剖视图；
图6是根据本发明的另一示例性的双板OELD器件的示意性平面图；
图7是根据本发明的图6的区域VII的放大平面图；
图8A到8E、9A到9E、以及10A到10E是根据本发明的制造双板OELD器件的示例方法的示意性剖视图；以及
图11A到11C是根据本发明的制造双板OELD器件的另一示例方法的示意性剖视图。
【具体实施方式】
现在详细说明本发明的优选实施例，在附图中示出了这些优选实施例的示例。
图5是根据本发明的示例双板OELD器件的示意性剖视图。在图5中，OELD器件99可包括第一基板100和第二基板200，该第二基板200与第一基板100隔开并被使用密封剂300接合到第一基板100。尽管未示出，但可以分别在第一基板100和第二基板200上形成一阵列元件层和一有机电致发光二极管，并且在第一基板100和第二基板200中限定一显示区和一包围该显示区的周边区(periphery region)。
在图5中，在所述显示区中设置有多个像素区P，在每个像素区P中，在第一基板100的内表面上形成有一开关TFT(未示出)和一驱动TFT TD。尽管图5中未示出，但是在第一基板100的内表面上形成有多条阵列线。
沿第二基板200的内表面形成有第一电极204。另外，可以在第一电极204上形成一有机电致发光(OEL)层206，并且可以在OEL层206上形成多个第二电极210。每个第二电极210可独立设置在每个像素区P中。如果第一电极204用作阳极，那么它可由电阻比不透明金属材料的电阻要高的透明导电金属材料制成。可以在第一电极204与第二电极210之间形成多个第一辅助电极202以防止第一电极204的电阻问题。因此，可以沿每个像素区P的边界设置所述多个第一辅助电极202，并且该多个第一辅助电极202可以由电阻比第一电极204电阻要低的金属材料制成。另外，可以把第一基板100和第二基板200电互连，其中可以通过设置在每个像素区P中的连接电极400将第二电极210连接到驱动TFT TD。因此，可以在第一基板100上形成多个连接电极400，其中通过将第一基板100和第二基板200接合在一起，可以把所述多个连接电极400和所述多个第二电极210中的每一个彼此连接起来。
在图5中，可以沿第二基板200的周边形成第二辅助电极500，并且第二辅助电极500可由具有低电阻的金属材料制成，例如，可以使用与第二电极210相同的材料来制成第二辅助电极500。另外，可以在第一电极204上顺序地形成至少一个虚设焊盘DP 540和接触电极520。因此，通过连接第二辅助电极500和接触电极520，可以将外部IC的信号提供给第一电极204。由此，第二辅助电极500可用作用于第一电极204的信号供给系统，以便第二辅助电极500的电阻低于第一电极204的电阻。因此，可以不要用于连接带载封装(Tape Carrier Package：TCP)或用于柔性板连接器(Flexible Panel Connector：FPC)的焊盘(未示出)。
图6是根据本发明的另一个示例性的双板OELD器件的示意性平面图。在图6中，OELD器件99可以包括第一基板100和第二基板200(在图5中)，该第二基板200与第一基板100隔开并被使用密封剂300与第一基板100接合在一起。尽管未示出，但可分别在第一基板100和第二基板200上形成一阵列元件层和一有机电致发光二极管。另外，有机电致发光(OEL)二级管可以包括阳极、电致发光层以及阴极。
OELD器件99可以包括显示区DR和一包围该显示区DR的周边区PR。另外，在显示区DR内，在第一基板100上可以形成多条选通线602、多条数据线612以及多条电源线618。而且，多个选通焊盘组604、多个数据焊盘组614和多个接地焊盘组620可以分别形成在选通线602、数据线612以及电源线618的端部，并且分别位于周边区PR的第一、第二、第三部分(未示出)中。
在图6中，可以在周边区PR的第一、第二、和第三部分中形成至少一个虚设焊盘DP。例如，选通焊盘组604、数据焊盘组614以及接地焊盘组620都可以包括沿着其两侧的虚设焊盘DP。尽管未示出，但所述虚设焊盘可通过接触电极520(在图5中)连接到第一电极204(在图5中)。
在图6中，一接触部分700可以位于周边区PR的第四部分(未示出)中，并且可以包括多个接触孔702。因此，通过接触部分700可将外部IC的信号提供给第一电极204，其中接触部分700可通过所述多个接触孔702连接到第一电极204。另外，接触部分700可以位于密封图案300内，并可包括一将外部IC或印刷电路板(PCB)与第一电极204(在图5中)连接起来的接触金属线(未示出)。
图7是根据本发明的图6的区域VII的放大平面图。在图7中，多个焊盘620和多个虚设焊盘DP可以沿着OELD器件的显示区(未示出)的周边区PR。尽管未示出，但所述多个焊盘620的一侧可连接到显示区中的多条线，而所述多个虚设焊盘DP不连接到这些线。例如，虚设焊盘DP可以独立形成，并可具有一连接到第一电极204的接触部分541。另外，所述多个焊盘620的另一侧可连接到一封装驱动IC(未示出)的TCP封装，并且虚设焊盘DP可连接到所述驱动IC，以将外部IC的信号提供给第一电极204。
根据本发明，OELD器件可以具有多个虚设焊盘以提供均匀的图像质量而不使用额外的信号供给系统。因此，可将相同的信号同时提供给OELD器件的至少两个区。而且，即使在大尺寸的显示器中使用OELD，OELD器件也可以分布信号。由此，OELD器件可以具有简化的制造工艺以及降低的生产成本。
图8A到8E、9A到9E、以及10A到10E为根据本发明的制造双板OELD器件的示例方法的示意性剖视图。例如，图8A到8E以及图9A到9E示出一示例显示区，而图10A到10E示出具有多个虚设焊盘的示例周边区。
在图8A、9A以及10A中，可以在第一基板100中限定开关区S、驱动区D、以及像素区P。另外，通过淀积导电金属材料(如铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、钨(W)、钽(Ta)，以及钼(Mo))并对其进行构图，可在开关区S和驱动区D上形成第一栅极102和第二栅极104。而且，选通虚设焊盘105可由与第一栅极102和第二栅极104相同的材料制成。
在图8A、9A、10A中，通过淀积无机绝缘材料，如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)，可以沿具有第一栅极102和第二栅极104的第一基板100的整个表面形成栅绝缘层106。
在图8A和9A中，通过淀积本征非晶硅(a-Si)和掺杂非晶硅(n+或p+a-Si)并对其进行构图，可以在第一栅极102和第二栅极104上依序形成第一有源层108和第二有源层112，以及第一欧姆接触层110和第二欧姆接触层114。另外，可以在栅绝缘层106区域中形成第一接触孔107以暴露第二栅极104的端部。同样地，如图10A所示，可以在第一基板100上形成虚设焊盘105，并且可以由栅绝缘层106覆盖该虚设焊盘105。另外，当可以形成第一栅极102和第二栅极104时，可以同时形成虚设焊盘105。
在图8B和图9B中，通过淀积导电金属材料(如铬(Cr)、Mo、Ta，以及W)并对其进行构图，可以在第一欧姆接触层110和第二欧姆接触层114上形成第一源极116和第二源极120，以及第一漏极118和第二漏极122。另外，与第一欧姆接触层110和第二欧姆接触层114分别对应，第一源极116和第二源极120分别与第一漏极118和第二漏极122彼此分离。相反地，如图10B所示，可以保持周边区中的虚设电极105不被加工。
尽管未示出，但在第一基板100上，可以在所述多条数据线的端部形成多个数据焊盘。第一基板100可以包括具有单独单元形状的第一欧姆接触层110和第二欧姆接触层114。另外，所述多条选通线和所述多条数据线可以彼此交叉，其中所述多条数据线可以连接到第一源极116。而且，至少一个数据虚设焊盘可在与所述数据焊盘相同的工艺中由与该数据焊盘相同的材料制成。
在图8C、9C、和10C中，可以通过淀积无机绝缘材料在第一基板100上方形成第一钝化层124。另外，第一钝化层124可以具有暴露一部分第二源极120的第二接触孔125。然后，可以通过淀积导电金属材料并对其进行构图在第一钝化层124上形成电源线128，并且该电源线128可由与源极和漏极相同的材料制成。尽管未示出，但可在多条电源线128的端部形成多个接地焊盘以及至少一个电源虚设焊盘。
在图8D、9D、和10D中，可以通过涂敷无机绝缘材料或有机绝缘材料，如苯并环丁烯(BCB)以及丙烯酸树脂，而在具有电源线128的第一基板100上方形成第二钝化层130。另外，可以通过对第一钝化层124和第二钝化层130进行构图来形成第三接触孔131和第四接触孔133。因此，第三接触孔131和第四接触孔133可分别暴露第二漏极122的一部分和选通虚设焊盘105的一部分。
在图8E、9E、和10E中，可在第二钝化层130上形成连接电极400和接触电极520。连接电极400可通过第三接触孔131连接到第二漏极122，并且接触电极520可通过第四接触孔133连接到选通虚设焊盘。此外，可在连接电极400与接触电极520之间形成第一有机图案350和第二有机图案510，以便提供固定的深度。另外，第二电极210(在图5中)可通过连接电极400连接到驱动TFT TD(在图5中)，并且第一电极204(在图5中)可通过接触电极520连接到选通虚设焊盘105。
尽管未示出，当形成所述数据虚设焊盘或电源虚设焊盘时，可同时形成所述数据虚设焊盘或电源虚设焊盘的接触电极520。可以沿着周边区“PR”形成一接触部分CP(在图6中)，并且该接触部分CP可以包括互连第一电极204(在图5中)和外部IC的接触金属线。另外，还可在接触部分CP中(在图6中)形成接触电极520，以便互连第一电极204(在图5中)和所述接触金属线。
图11A到11C是根据本发明的制造双板OELD器件的另一示例性方法的示意剖视图。如图6中所示，可在第二基板200中限定一显示区DR和一包围该显示区DR的周边区PR，其中显示区DR可以具有多个像素区P，如图11A中所示。
在图11A中，可以通过淀积低电阻金属材料(如铬、钼、铝以及铝合金)并对其进行构图，来形成第一辅助电极202，并且可以沿着每个像素区P中的边界区将第一辅助电极202设置在第二基板200的内表面上。尽管未示出，第一辅助电极202具有如平面图中所示的栅格形状。当第一辅助电极202用作空穴注入电极时，它可由具有高功函数的透明材料(如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO))制成。
在图11B中，可在第一辅助电极204上形成一有机发光层206。有机发光层206可以包括红光、绿光、和蓝光发射层，并且可以包括单个层或多个单独的层。如果有机发光层206包括多个单独的层，则有机发光层206可以包括空穴传输层206a、主发射层206b，以及电子传输层206c。
在图11C中，可以在有机发光层206上形成多个第二电极，并且可将每个第二电极210独立地设置在每个像素区P中。如果第二电极210用作阴极，则第二电极210可由铝(Al)、钙(Ca)、或镁(Mg)中的一种制成，或者可由双金属层(如氟化锂/铝(LiF/Al))构成。而且，可以使用与第二电极相同的材料通过与第二电极相同的工艺沿第二基板的周边区来形成第二辅助电极500。尽管未示出，但第二辅助电极500可以接触所述接触电极520(在图10E中)。
根据本发明，如果OELD器件用作顶发射型OELD器件，则可获得高孔径比。另外，由于可在各个基板上独立形成包括TFT和有机EL二级管的阵列层，所以可防止由于有机EL的制造工艺引起的不希望的缺陷，由此改进整体的生产合格率。而且，可以通过设置在选通线、数据线、或电源焊盘处的一接触部分和至少一个虚设焊盘将沿着周边区的外部IC的信号同时提供给有机电致发光二极管。因此，可以不要额外的信号供给系统。另外，根据本发明的OELD器件可提供一致质量的图像，并可用于大尺寸显示器。
对于本领域技术人员而言，应该清楚，在不脱离本发明的精神或范围的条件下，可对本发明的OELD器件及其制造方法进行各种修改和变型。因此，本发明将包括落入所附权利要求及其等同物的范围内的对本发明的各种修改变型。