專利名稱:有源矩陣電致發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電致發(fā)光裝置,更具體地說,涉及有源矩陣電致發(fā)光裝置及其制造方法。雖然本發(fā)明適用于廣泛的應(yīng)用范圍,但特別適用于在制作過程中防止紫外光線所引起的損壞。
背景技術(shù):
電致發(fā)光裝置由于具有更寬視角、高孔徑比以及高色度被認(rèn)為是下一代平面顯示裝置。更具體地說,在有機(jī)電致發(fā)光(EL)裝置中,當(dāng)電荷被注入到在空穴注入電極和電子注入電極之間形成的有機(jī)電致發(fā)光(EL)層,電子和空穴相互配對產(chǎn)生電子空穴對,電子空穴對的受激態(tài)下降到基態(tài),從而發(fā)光,因此,與其它的顯示裝置相比,電致發(fā)光顯示裝置(ELD)可在較低電壓下工作。
按照驅(qū)動(dòng)方法,有機(jī)電致ELD可分成鈍化ELD和有源矩陣ELD兩類。鈍化ELD由在透明底層上的透明電極、在透明電極上形成的有機(jī)EL層以及在有機(jī)EL層上形成的陰極電極。有源矩陣ELD由確定底層上的像素區(qū)域的若干掃描線和數(shù)據(jù)線、與掃描線和數(shù)據(jù)線電連接并控制電致發(fā)光裝置的開關(guān)裝置、在底層的像素區(qū)域形成并與開關(guān)裝置電連接的透明電極(即,陽極)、在透明電極上的有機(jī)EL層以及在有機(jī)EL層上的金屬電極(即,陰極)形成。與鈍化ELD不同,有源矩陣ELD還包括開關(guān)裝置即薄的薄膜晶體管(TFT)。
然而,在采用現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中,在形成有機(jī)電致發(fā)光(EL)層之前和之后采用紫外光線進(jìn)行表面處理。在處理過程中紫外線會(huì)在裝置上造成損壞,如薄的薄膜晶體管。更具體地說,這些損壞主要發(fā)生在不處于發(fā)光區(qū)域的器件中,如門驅(qū)動(dòng)器或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明提出了一種有源矩陣電致發(fā)光裝置及其制造方法。該有源矩陣電致發(fā)光裝置充分地消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種有源矩陣電致發(fā)光裝置及其制造方法,可提高裝置的可靠性。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目的和特性部分地將在下面予以描述,有的部分根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對于下面的內(nèi)容的檢查是顯而易見的或可從本發(fā)明的實(shí)踐中學(xué)到。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可根據(jù)說明書和權(quán)利要求以及附圖中描述示出的具體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)或得到。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn),根據(jù)本發(fā)明的目的,在此予以具體和廣泛描述,一種有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置包括在具有確定的發(fā)射區(qū)域和非發(fā)射區(qū)域的底層上形成的若干晶體管,在底層和薄的薄膜晶體管上形成的絕緣層,在非發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成的金屬保護(hù)層,在發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成的第一電極,在第一電極上形成的電致發(fā)光層,以及在電致發(fā)光層上形成的第二電極。
于此,金屬保護(hù)層在整個(gè)表面上或非發(fā)射區(qū)域的絕緣層的預(yù)定的區(qū)域上形成。當(dāng)金屬保護(hù)層和第一電極采用相同的材料制成,金屬保護(hù)層和第一電極用不透明金屬制成。相反地,當(dāng)金屬保護(hù)層和第一電極用不同的材料制成,金屬保護(hù)層采用不透明金屬制成,而第一電極采用透明金屬制成。
為防止薄膜晶體管的電容產(chǎn)生,金屬保護(hù)層與門墊塊和數(shù)據(jù)墊塊之一電連接。
本發(fā)明的另一方面,提供有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置的制造方法,包括在具有確定的發(fā)射區(qū)域和非發(fā)射區(qū)域的底層上形成若干晶體管,在底層以及薄的薄膜晶體管上形成絕緣層,在非發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成金屬保護(hù)層,在發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成第一電極,在第一電極上形成電致發(fā)光層,以及在電致發(fā)光層上形成第二電極。
于此,金屬保護(hù)層在絕緣層整個(gè)表面形成,之后金屬保護(hù)層被有選擇地去除,以致同時(shí)形成第一電極和金屬保護(hù)層。或者,通過采用不同的材料,使得第一電極和金屬保護(hù)層不同時(shí)形成。
可以理解前面對于本發(fā)明的一般描述和下面的詳細(xì)說明是示范性的和解釋性的,并對本發(fā)明予以進(jìn)一步解釋說明。
所包括的附圖用來提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解,其被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分,其示出了本發(fā)明的實(shí)施例并與文字描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1A至1C所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖;圖2A至2C所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖;
圖3A至3C所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖;圖4A至4C所示為根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖;圖5A和5B所示為根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣電致發(fā)光裝置的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其實(shí)例在附圖中示出。所有可能情況,在所有附圖中,對于相同或類似部件采用相同的附圖標(biāo)記。
第一實(shí)施例圖1A至1C所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖。
參照圖1A,在底層1上形成墊塊部分2,發(fā)射區(qū)域3,以及電路部分8。其中,墊塊部分2由門墊塊、數(shù)據(jù)墊塊等構(gòu)成,發(fā)射區(qū)域3由若干像素構(gòu)成。另外,電路部分8在非發(fā)射區(qū)域作為門驅(qū)動(dòng)器或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器形成。
另外,根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置還包括在發(fā)射區(qū)域3外圍的電路部分8上形成的金屬保護(hù)層10,以防止紫外線引起電路部分8發(fā)生損壞。金屬保護(hù)層10在墊塊部分2和發(fā)射區(qū)域3之外的底層1的區(qū)域上形成。
現(xiàn)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的制作方法。
參照圖1B和1C,在玻璃底層41上形成若干薄膜晶體管100和200。在發(fā)射區(qū)域3內(nèi)形成的薄膜晶體管200作為一開關(guān),用于控制每個(gè)像素,在發(fā)射區(qū)域3外形成的薄膜晶體管100作為門驅(qū)動(dòng)器或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器發(fā)揮作用。其中薄膜晶體管100和200由源極4a和漏極4b、通道區(qū)域4c、門絕緣層5和門電極6構(gòu)成。
其后,在門絕緣層5和門電極6上形成夾層絕緣體7。那么,夾層絕緣體7和門絕緣層5被有選擇地蝕刻,以使得源極4a和漏極4b的表面的確定部分暴露,從而形成若干接觸孔。然后將這些接觸孔填滿金屬,從而形成若干電極線9,各電極線均與源極4a和漏極4b電連接。
隨后,在夾層絕緣體7和電極線9上沉積絕緣材料(如SiNx族或SiOx族材料),從而形成保護(hù)層12。并且,如圖1A所示,金屬保護(hù)層10在除墊塊部分2和發(fā)射區(qū)域3之外的區(qū)域上形成。也就是說,金屬保護(hù)層10在發(fā)射區(qū)域3的外圍形成??蛇x用多種方法選擇性地形成金屬保護(hù)層10。例如,在保護(hù)層12的整個(gè)表面形成金屬層,然后,金屬保護(hù)層10可通過選擇性地去除發(fā)射區(qū)域3和墊塊部分2上的金屬層形成。金屬保護(hù)層10還可通過采用掩模在保護(hù)層12上沉積形成。在此,金屬保護(hù)層10由鉻(Cr)、銅(Cu)、鎢(W)、金(Au)、鎳(Ni)、銀(Ag)、銻(Ti)、鉭(Ta)之一或其合金形成。
再者,為了減小金屬保護(hù)層10與薄膜晶體管100之間產(chǎn)生的電容,金屬保護(hù)層10通過襯層與墊塊部分2電連接。
此外,參照圖1C,保護(hù)層12被有選擇地去除,以使得與發(fā)射區(qū)域3內(nèi)的漏極4b相連接的電極線9暴露。在此,在保護(hù)層12被選擇性地去除的區(qū)域形成接觸孔。隨后,在保護(hù)層12的整個(gè)表面沉積金屬,以形成像素電極11。在底發(fā)射的電致發(fā)光裝置中,像素電極11由透明材料制成,如銦錫氧化物(ITO)。相反地,在頂發(fā)射的電致發(fā)光裝置中,像素電極11由具有高反射率和高功函的金屬制成。像素電極11只在發(fā)射區(qū)域內(nèi)的像素上形成并與發(fā)射區(qū)域內(nèi)的電極線9相連接。在此,像素電極11在形成金屬保護(hù)層10之前或之后形成。
其后,如圖5A所示,在像素電極11和保護(hù)層12的整個(gè)表面上沉積絕緣材料之后,絕緣材料層被有選擇地被去除,以致在像素之外的區(qū)域,即每個(gè)像素之間的邊界,上形成絕緣層14。在發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管200之上形成絕緣層14。隨后,通過采用保護(hù)掩模(未示出)在像素電極11上形成有機(jī)電致發(fā)光(EL)層15,并在有機(jī)電致發(fā)光(EL)層15和絕緣層14上形成公共電極16。
盡管在圖中沒有示出,所形成的保護(hù)層(未示出)用以保護(hù)有機(jī)電致發(fā)光(EL)層15不被氧化或受潮。最后,通過采用密封劑和透明底層形成保護(hù)罩。
第二實(shí)施例圖2A至2C所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的有源矩陣電致裝置發(fā)光顯示裝置的平面視圖和橫截面視圖。
參照圖2A,在底層1上形成墊塊部分2,發(fā)射區(qū)域3,以及電路部分8。
另外,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置還包括在發(fā)射區(qū)域3外的電路部分8上形成的金屬保護(hù)層20,以防止紫外線引起電路部分8發(fā)生損壞。參照圖2B,金屬保護(hù)層20只在在發(fā)射區(qū)域3外形成的器件,如薄膜晶體管100上選擇性地形成。
除了金屬保護(hù)層20,第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同。
第三實(shí)施例圖3A至3C所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖。
參照圖3A,在底層1上形成墊塊部分2,發(fā)射區(qū)域3,以及電路部分8。
另外,根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置還包括在發(fā)射區(qū)域3外部的電路部分8上形成的金屬保護(hù)層30,以防止紫外線引起電路部分8發(fā)生損壞。在此,金屬保護(hù)層30只在發(fā)射區(qū)域3和墊塊部分2以外的區(qū)域形成。
現(xiàn)對根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的制作方法進(jìn)行描述。
參照圖3B和圖3C,在玻璃底層41上形成若干薄膜晶體管100和200。在發(fā)射區(qū)域3內(nèi)形成的薄膜晶體管200作為開關(guān),用于控制各個(gè)像素,在發(fā)射區(qū)域3外形成的薄膜晶體管100作為門驅(qū)動(dòng)器或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器發(fā)揮作用。其中薄膜晶體管100和200由源極4a和漏極4b、通道區(qū)域4c、門絕緣層5和門電極6構(gòu)成。
其后,在門絕緣層5和門電極6上形成夾層絕緣體7。然后,夾層絕緣體7和門絕緣層5被有選擇地蝕刻,以使得源極4a和漏極4b的表面的確定部分暴露,從而形成若干接觸孔。然后將這些接觸孔填滿金屬,從而形成若干電極線9,各電極線均與源極4a和漏極4b電連接。
隨后,絕緣材料(如SiNx族或SiOx族材料)沉積在夾層絕緣體7和電極線9上,從而形成保護(hù)層12。之后在保護(hù)層12形成平面覆蓋層17。
隨后,在平面覆蓋層17上沉積金屬材料層,該金屬材料層可有選擇地被去除,以致于同時(shí)形成相同材料的像素電極11和金屬保護(hù)層30。像素電極11僅在發(fā)射區(qū)域3內(nèi)的像素區(qū)域上形成并與發(fā)射區(qū)域3內(nèi)的電極線7相連接。如圖3A所示,在發(fā)射區(qū)域3和墊塊部分2以外的區(qū)域形成金屬保護(hù)層30。更具體地,在發(fā)射區(qū)域3的外圍形成金屬保護(hù)層30。在此,像素電極11和金屬保護(hù)層30由鉻(Cr)、銅(Cu)、鎢(W)、金(Au)、鎳(Ni)、銀(Ag)、銻(Ti)、鉭(Ta)之一或其合金形成。
再者,為了減小金屬保護(hù)層30與薄膜晶體管100之間產(chǎn)生的電容,金屬保護(hù)層10通過襯層與墊塊部分2電連接。
其后,如圖5B所示,在像素電極11和平面覆蓋層17的整個(gè)表面上沉積絕緣材料之后,絕緣材料層被有選擇地去除,以致在像素區(qū)域之外的區(qū)域,即每個(gè)像素之間的邊界,上形成絕緣層14。在發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管200之上形成絕緣層14。隨后,通過采用保護(hù)掩模(未示出)在像素電極11上形成有機(jī)電致發(fā)光(EL)層15,并在有機(jī)電致發(fā)光(EL)層15和絕緣層14上形成公共電極16。
第四實(shí)施例圖4A至4C所示為根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置的平面視圖和橫截面視圖。
參照圖4A,在底層1上形成墊塊部分2,發(fā)射區(qū)域3,以及電路部分8。
另外,根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的有源矩陣電致發(fā)光裝置還包括在發(fā)射區(qū)域3外部的電路部分8上形成的金屬保護(hù)層40,以防止紫外線引起電路部分8發(fā)生損壞。參照圖4B,只在發(fā)射區(qū)域3外形成的器件,如薄膜晶體管100,上形成金屬保護(hù)層40。在此,形成金屬保護(hù)層40所用的材料與像素電極11的相同。
除了金屬保護(hù)層40,第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第三實(shí)施例相同。
在上述的有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置及其制作方法中,金屬保護(hù)層在發(fā)射區(qū)域外的器件,如薄膜晶體管上形成,以防止在制作過程中,紫外線引起的損壞發(fā)生,從而提供高可靠性的裝置。
對本發(fā)明所做的各種修改和變化對于該領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。因而,本發(fā)明將涵蓋對本發(fā)明所做的各種修改和變化只要它們在所附的權(quán)利要求的范圍及其等效范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置包括在具有確定的發(fā)射區(qū)域和非發(fā)射區(qū)域的底層上形成的若干晶體管;在底層和薄的薄膜晶體管上形成的絕緣層;在非發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成的金屬保護(hù)層;在發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成的第一電極;在第一電極上形成的電致發(fā)光層;以及在電致發(fā)光層上形成的第二電極。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中的金屬保護(hù)層在形成于非發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管上的絕緣層的預(yù)定區(qū)域上形成。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中的金屬保護(hù)層和第一電極采用相同的材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置,其中的金屬保護(hù)層和第一電極由鉻(Cr)、銅(Cu)、鎢(W)、金(Au)、鎳(Ni)、銀(Ag)、銻(Ti)、鉭(Ta)中的至少一種制成。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中的金屬保護(hù)層和第一電極采用不同的材料制成。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置,其中的金屬保護(hù)層采用不透明金屬制成,而第一電極采用透明金屬制成。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中的金屬保護(hù)層與門墊塊和數(shù)據(jù)墊塊之一電連接。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中的第一電極通過穿透絕緣層的接觸孔與發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管相連接。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置,還包括形成在發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管上的所述絕緣層和第一電極的預(yù)定區(qū)域上的絕緣層。
10.一種有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置的制造方法,包括在具有確定的發(fā)射區(qū)域和非發(fā)射區(qū)域的底層上形成若干晶體管;在底層和薄的薄膜晶體管上形成絕緣層;在非發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成金屬保護(hù)層,并在發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成第一電極;在第一電極上形成電致發(fā)光層;以及在電致發(fā)光層上形成第二電極。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其中的金屬保護(hù)層在絕緣層的整個(gè)表面形成,然后金屬保護(hù)層被有選擇地被去除,以使得金屬保護(hù)層和第一電極同時(shí)形成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中金屬保護(hù)層由鉻(Cr)、銅(Cu)、鎢(W)、金(Au)、鎳(Ni)、銀(Ag)、銻(Ti)、鉭(Ta)中的至少一種制成。
13.如權(quán)利要求10所述的方法,其中的金屬保護(hù)層在形成于非發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管上的絕緣層的預(yù)定區(qū)域上形成。
14.如權(quán)利要求10所述的方法,其中的金屬保護(hù)層與門墊塊和數(shù)據(jù)墊塊之一電連接。
15.如權(quán)利要求10所述的方法,還包括形成穿透絕緣層的接觸孔,以暴露發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管的部分。
16.如權(quán)利要求10所述的方法,還包括在發(fā)射區(qū)域的薄膜晶體管上的絕緣層和第一電極的預(yù)定區(qū)域上形成絕緣層。
17.如權(quán)利要求10所述的方法,其中的第一電極用透明金屬制成。
18.如權(quán)利要求10所述的方法,其中的金屬保護(hù)層采用不透明金屬制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置及其制作方法,可以避免在制作過程中紫外線引起的損壞。該有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置包括在具有確定的發(fā)射區(qū)域和非發(fā)射區(qū)域的底層上形成的若干晶體管,在底層和薄的薄膜晶體管上形成的絕緣層,在非發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成的金屬保護(hù)層,在發(fā)射區(qū)域的絕緣層上形成的第一電極,在第一電極上形成的電致發(fā)光層,以及在電致發(fā)光層形成的第二電極。
文檔編號H05B33/02GK1575060SQ20041003838
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者金昌男 申請人:Lg電子有限公司