CN1481205A - 有机电致发光显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

有机电致发光显示装置包括：彼此粘合在一起的第一和第二基板，所述第一和第二基板上带有多个象素区；设在第一基板内表面上多个象素区内每个象素区上的多个驱动元件；与驱动元件相接触的多个连接电极；设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；设在第二基板内表面上且包含红、绿和蓝滤色片的滤色片层，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；设在黑底和滤色片层上的第一电极；设在第一电极上的有机电致发光层；和设在有机电致发光层上的至少一个第二电极，其中至少一个第二电极与连接电极接触。

Description

有机电致发光显示装置及其制造方法
本发明要求2002年8月20日在韩国申请的第2002-49288号韩国专利申请的权益，该申请在本申请中以引用的形式加以结合。
技术领域
本发明涉及显示装置和制造显示装置的方法，更确切地说，本发明涉及有机电致发光显示装置和制造有机电致发光显示装置的方法。
背景技术
通常，有机电致发光显示(OELD)装置具有提供电子的电极(一般称之为阴极)，和提供空穴的电极(一般称之为阳极)。从阴极和阳极分别将电子和空穴输送到电致发光层，每个电子和空穴对在电致发光层中形成激子。当激子的能级从激发态降到基态时，OELD装置就会发光。而且，由于OELD装置不需要类似液晶显示(LCD)装置中背照光装置那样的外加光源，所以可以减小OELD装置的体积和重量。此外，OELD装置能耗低、亮度高、反应时间快和重量轻。近来，OLED装置已普遍应用于移动通信终端、车载领航系统(CNS)、个人数字助手(PDA)、摄录组合机和掌上电脑中。此外，与LCD装置相比，由于制造OELD装置的工艺相对简单，所以可以降低生产成本。
可以将OELD装置分成无源矩阵型OELD装置和有源矩阵型OELD装置。尽管无源矩阵型OELD装置结构简单而且制造工艺也简单，但是，它们能耗大，这使得它们不适合于大尺寸显示装置，而且它们的孔径比随着电线数量的增加而降低。另一方面，有源矩阵型OELD装置则具有高发光效率和高图像显示质量。
图1是现有技术中OELD装置的剖面图。在图1中，OELD装置10包括透明的第一基板12，薄膜晶体管阵列部分14，第一电极16，有机电致发光层18，和第二电极20，其中薄膜晶体管阵列部分14形成在透明的第一基板12上。此外，第二基板28带有吸湿干燥剂22。第一电极16、有机电致发光层18和第二电极20形成在薄膜晶体管阵列部分14的上方。电致发光层18发射红(R)、绿(G)、和蓝(B)色光，而且所述电致发光层18一般是通过使有机材料在每个R、G和B色光的象素区“P”内形成一定图形而构成的。
OELD 10是通过在第一和第二基板12和28之间设置密封剂26，然后将第一和第二基板12和28粘合到一起制成的。第二基板28上的吸湿剂22可除去渗入OELD 10内部的所有潮气和氧气。吸湿剂22是通过腐蚀掉第二基板28上的一部分，在第二基板28上腐蚀掉的部分内填充吸湿剂材料并用胶带25固定吸湿剂材料而构成的。
图2是现有技术中OELD装置内薄膜晶体管阵列部分的平面图。在图2中，在基板12上形成的多个象素区“P”中的每个象素区都包括开关元件“Ts”，驱动元件“TD”，和存储电容器“CST”。开关元件“TS”和驱动元件“TD”是通过两个以上薄膜晶体管(TFT)相互结合构成的，基板12用例如玻璃和塑料等透明材料制成。此外，沿第一方向形成选通线32，而沿垂直于第一方向的第二方向形成数据线34，其中数据线34与选通线32垂直交叉，而且在选通线42和数据线44之间设有绝缘层。沿第二方向并与数据线34相隔一定距离形成电源线35。用作开关元件“TS”的TFT带有开关栅极36、开关有源层40、开关源极46和开关漏极50。而用作驱动元件“TD”的TFT带有驱动栅极38、驱动有源层42、驱动源极48和驱动漏极52。而且，开关栅极36与选通线32电性连接，开关源极46与数据线34电性连接。开关漏极50通过接触孔54与驱动栅极38电性连接，而驱动源极48通过接触孔56与电源线35电性连接。驱动漏极52与象素区“P”内的第一电极16电性连接，其中电源线35和用多晶硅制成的第一电容器电极15形成存储电容器“CST”。
图3是沿图2中III-III剖开的现有技术的剖面图。在图3中，OELD装置包括驱动薄膜晶体管(TFT)“TD”和有机电致发光(EL)二极管“DEL”。驱动TFT“TD”带有驱动栅极38、驱动有源层42、驱动源极56和驱动漏极52。而且，第一电极16形成在驱动TFT“TD”的上方并与驱动漏极52相连，在第一电极16和驱动漏极52之间设有绝缘层。有机EL二极管“DEL”包括第一电极16、有机电致发光(EL)层18和第二电极20。有机EL层18形成在第一电极16上用于发射特定颜色波长的光，而第二电极20形成在有机EL层18上。存储电容器“CST”并联连接到驱动TFT“TD”上，所述电容器包括第一和第二电容器电极15和35。驱动源极56与第二电容器电极35，即电源线接触，而第一电容器电极15用多晶硅材料制成并形成在第二电容器电极35的下方。在形成有驱动TFT“TD”、存储电容器“CST”、和有机电致发光层18的基板12上形成第二电极20。可以用侧壁将相邻的象素区分开。
按照有机EL二极管“DEL”中第一和第二电极16和20的透光度可以将OELD装置分成底部发光型OELD装置和顶部发光型OELD装置。尽管底部发光型OELD装置因其密封性好而具有较高的图像稳定性和多种制造工艺，然而，由于其孔径比的增加受到限制，所以不能够在装置中实现所需的高图像分辨率。另一方面，由于顶部发光型OELD装置是透过基板向上发光，所以可以在不受位于有机EL层下方的TFT阵列部分影响的情况下发光。所以，可以简化TFT的设计和提高孔径比，进而延长了OELD装置的工作寿命。然而，由于在顶部发光型OELD装置中，通常是在有机EL层上方形成阴极，所以使得材料选择和透光率受到限制而且导致光透射效率降低。如果通过形成薄膜型钝化层来防止光透射率降低，则薄膜型钝化层可能无法防止外部空气渗入到装置内。
发明内容
因此，本发明在于提供一种有机电致发光显示装置以及制造有机电致发光显示装置的方法，所述装置和方法基本上克服了因现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的目的是，提供一种双板型有机电致发光显示装置，所述装置中设有阵列元件基板和有机电致发光二极管基板。
本发明的另一个目的是，提供一种制造双板型有机电致发光显示装置的方法，所述装置中设有阵列元件基板和有机电致发光二极管基板。
本发明的另一个目的是，提供一种具有较高产量、高色纯度、高孔径比、高图像分辨率和高可靠性的有机电致发光显示装置。
本发明的另一个目的是，提供一种制造有机电致发光显示装置的方法，该方法制造的有机电致发光显示装置具有较高产量、高色纯度、高孔径比、高图像分辨率和高可靠性。
本发明的其它特征和优点将在下面的说明中给出，其中一部分特征和优点可以从说明中明显得出或是通过对本发明的实践而得到。通过在文字说明部分、权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了得到这些和其它优点并根据本发明的目的，作为概括和广义的描述，本发明的有机电致发光显示装置包括：彼此粘合在一起的第一和第二基板，所述第一和第二基板上带有多个象素区；设在第一基板内表面上多个象素区内每个象素区上的多个驱动元件；与驱动元件相接触的多个连接电极；设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界上的黑底；设在第二基板内表面上的滤色片层，该滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；设在黑底和滤色片层上的第一电极；设在第一电极上的有机电致发光层；和设在有机电致发光层上的至少一个第二电极，其中至少一个第二电极与连接电极接触。
按照另一方面，本发明所述制造有机电致发光显示装置的方法包括的步骤有，在具有多个象素区的第一基板上形成多个驱动元件；形成与驱动元件接触的连接图形；在具有多个象素区的第二基板上形成黑底，黑底沿着多个象素区中每个象素区的边界形成；在第二基板上形成包含红、绿和蓝滤色片的滤色片层，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每一个象素区；在黑底和滤色片层上形成第一电极；在第一电极上形成有机电致发光层；在有机电致发光层上形成至少一个第二电极；和将第一及第二基板粘合到一起，其中使连接图形与至少一个第二电极接触。
按照另一方面，本发明所述有机电致发光显示装置包括彼此粘合在一起的第一和第二基板，所述第一和第二基板上带有多个象素区；设在第一基板内表面上多个象素区内每个象素区中的多个驱动元件；与驱动元件相连接的第一电极；设在第一电极上的有机电致发光层；设在有机电致发光层上的至少一个第二电极；沿着多个象素区中每个象素区边界设在第二基板内表面上的黑底；和设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区。
按照另一方面，本发明所述制造有机电致发光显示装置的方法包括的步骤有，在具有多个象素区的第一基板上形成多个驱动元件；形成与驱动元件相连的第一电极；在第一电极上形成有机电致发光层；在有机电致发光层上形成第二电极；在具有多个象素区的第二基板上形成黑底，黑底沿着多个象素区中每个象素区的边界形成；在第二基板上形成包含红、绿和蓝滤色片的滤色片层，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每一个象素区；和将第一及第二基板粘合到一起，其中使滤色片层面对第二电极。
按照另一方面，本发明所述有机电致发光显示装置包括，设在第一基板内表面上多个象素区内每个象素区中的多个驱动元件；与驱动元件接触的多个连接电极；设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；设在黑底和滤色片层上的第一电极；设在第一电极上的有机电致发光层；和设在有机电致发光层上的多个第二电极；其中，每个第二电极与一个连接电极相接触。
按照另一方面，本发明所述有机电致发光显示装置包括，设在第一基板内表面上多个象素区中每个象素区内的多个驱动元件；与驱动元件接触的多个连接电极；设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；设在黑底和滤色片层上的第一电极；设在第一电极上且与黑底相对应的多个侧壁；设在侧壁之间的第一电极上的多个有机电致发光层段，每个有机电致发光层段包括空穴传输层和电子传输层；和多个第二电极，每个第二电极设在一个有机电致发光层段上，其中，每个第二电极与一个连接电极相接触。
按照另一方面，本发明所述有机电致发光显示装置包括，设在第一基板内表面上多个象素区中每个象素区内的多个驱动元件；与驱动元件接触的多个第一电极；设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；设在黑底和滤色片层上的平整层；设在平整层上的第二电极；和设在第二电极上的有机电致发光层，其中有机电致发光层与多个第一电极中的每一个相接触。
很显然，上面的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其意在对本发明的权利要求作进一步解释。
附图说明
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。附图中：
图1是现有技术中OELD装置的剖面图；
图2是现有技术所述OELD装置中薄膜晶体管阵列部分的平面图；
图3是沿图2中III-III剖开的现有技术的剖面图；
图4是按照本发明所述示例性OELD装置的示意性剖面图；
图5A-5C是按照本发明所述制造OELD装置中第一基板的示例性方法的示意性剖面图；
图6A-6C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图；
图7是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图；
图8A-8C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图；
图9是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图；
图10A-10C是本发明所述制造OELD中第一基板的示例性方法的示意性剖面图；
图11A和11B是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图；
图12是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图；
图13A-13C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图；
图14是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图；和
图15A-15C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明的实施例，所述实施例的实例示于附图中。
图4是按照本发明所述示例性OELD装置的示意性剖面图。在图4中，OELD装置99可以包括用密封材料250粘合在一起的第一和第二基板100和200，其中第一和第二基板100和200包括多个象素区“P”。此外，在第一基板100内表面上的每个象素区“P”内形成开关和驱动薄膜晶体管(TFT)“T”以及阵列线(未示出)，其中连接电极124与驱动TFT“T”接触。尽管图中未示出，但是阵列线包括选通线、数据线、电源线和共用线。
在第二基板200的内表面上形成黑底202和滤色片层204，其中黑底202可以沿每个象素区“P”的边界设置，而滤色片层204包括与每个象素区“P”对应的红(R)、绿(G)和蓝(B)分滤色片204a、204b、和204c。此外，在黑底202和滤色片层204上形成平整层(即，涂层)206，并在平整层206上形成第一电极208。在第一电极208上形成有机电致发光(EL)层210，和在有机EL层210上的每个象素区“P”内形成第二电极212，在将第一和第二基板100和200粘合后，所述第二电极将与连接电极124接触。
有机EL层210发射白色光，即，波长对应于红、绿和蓝色的光。因此，有机EL层210可以在R、G和B象素区“P”内形成一个整体，而第二电极212可以利用障板在每个象素区“P”内分别形成。由于从有机EL层210发出的光可以透过滤色片层204，所以可以获得具有高色纯度的图像。而且，由于OELD装置99是顶部发光型OELD装置，所以可以得到高孔径比。此外，由于有机EL二极管“DEL”形成在第二基板200的上方，所以可以提高产量。
图5A-5C是按照本发明所述制造OELD装置中第一基板的示例性方法的示意性剖面图。在图5A中，在带有多个象素区“P”的第一基板100上通过沉积例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料形成第一绝缘层(即，缓冲层)102。然后在第一绝缘层102上形成非晶硅(即，a-Si∶H)层(未示出)，使非晶硅层结晶成多晶硅层(未示出)。所以，通过使多晶硅层形成一定图形可以得到有源层104，该有源层104包含沟道区104a和在沟道区104a两侧形成的源区和漏区104b和104c。此外，可以先进行脱氢工序然后再进行结晶工序，其中结晶工序可以通过加热和/或光照完成。
在有源层104上通过沉积例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料可以形成第二绝缘层(即，选通绝缘层)106。可以在不进行任何后序蚀刻工序的情况下在第一基板100的整个表面上形成第二绝缘层106，也可以将第二绝缘层106蚀刻成使之与栅极108具有相同形状。当在有源层104上方的第二绝缘层106上形成栅极108之后，可以用例如硼(B)或磷(P)掺杂有源层104的源区104b和漏区104c。
在栅极108上形成带有第一和第二接触孔112和114的第三绝缘层(即，隔层绝缘层)110。而且，第一和第二接触孔112和114可以分别暴露有源层104的一部分源区和漏区104b和104c。
栅极108包括铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、乌(W)、钽(Ta)和钼(Mo)中的至少一种，而第三绝缘层110可以包括例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料。
在图5B中，在第三绝缘层110上通过沉积例如铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、乌(W)、钽(Ta)和钼(Mo)等至少一种导电金属材料和使其形成一定图形可以形成源极和漏极116和118。而且，源极和漏极116和118可以分别与有源层104的源区和漏区104b和104c相连接。
在源极和漏极116和118上通过沉积例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料以及例如苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料中的至少一种可形成第四绝缘层(即钝化层)120。而且，第四绝缘层120可以具有暴露漏极118的漏极接触孔122。
在图5C中，在第四绝缘层120上的每个象素区“P”内形成与漏极118接触的连接电极124。
尽管如图4和图5A-5C所示，驱动TFT“T”可以具有共面多晶硅结构，但是也可以用非晶硅制作驱动TFT“T”。
图6A-6C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图。在图6A中，在具有多个象素区“P”的第二基板200上形成黑底202，其中可以沿每个象素区“P”的边界设置黑底202。
在图6B中，在第二基板200上形成包含红、绿和蓝分滤色片204a、204b和204c的滤色片层204。尽管图中未示出，但是形成的滤色片层204可以盖住黑底202，其中可以将每个分滤色片204a、204b或204c设置在象素区“P”内。在黑底202和滤色片层204上通过涂敷苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料可以形成平整层(即，涂敷层)206。
在图6C中，在平整层206上形成第一电极208和在第一电极208上形成发射白色光有机电致发光(EL)层210。此外，在有机EL层210上的每个象素区“P”内形成第二电极212。第一电极208包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等透明导电材料。
有机EL层210可以形成单层结构或多层结构。在多层结构中，有机EL层210可以包括形成在第一电极208上的空穴传输层210b、形成在空穴传输层210b上的发光层210a、和形成发光层210a上的电子传输层210c。有机EL层210可以形成跨越R、G和B象素区“P”的单层结构，或者有机EL层210可以利用障板在每个象素区“P”内形成多个独立结构。此外，第二电极212可以形成包含铝(Al)、钙(Ca)和镁(Mg)中至少一种物质的单层结构，或是第二电极212可以形成包含氟化锂/铝(LiF/Al)的多层结构。而且，可以利用障板在每个象素区“P”内独立地形成第二电极212。
因此，通过把在图5A-6C的工序中制成的示例性第一和第二基板100和200粘合在一起便可获得OELD装置。
图7是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图。在图7中，OELD装置299可以包括用密封材料350粘合到一起的第一和第二基板300和400，其中第一和第二基板300和400包含多个象素区“P”。此外，在第一基板300内表面上的每个象素区“P”内可以形成开关和驱动薄膜晶体管(TFT)“T”以及阵列线(未示出)，连接电极324与每个驱动TFT“T”接触。尽管图中未示出，但是阵列线包括选通线、数据线、电源线和共用线。
在图7中，在第二基板400的内表面上形成黑底402和滤色片层404，其中滤色片层404包含与每个象素区“P”对应的红(R)、绿(G)和蓝(B)分滤色片404a、404b、和404c，而黑底402可以沿每个象素区“P”的边界设置。
在黑底402和滤色片层404上形成平整层(即，涂敷层)406，而在平整层406上形成第一电极408。此外，在第一电极408上形成与每个象素区“P”的边界相对应的多个侧壁410。
在每个象素区“P”的侧壁410之间的第一电极408上独立地形成多个发射白色光的有机电致发光(EL)层412。此外，在每个象素区“P”的每个有机EL层412上独立地形成多个第二电极414。由于有机EL层412和第二电极414是在侧壁410之间的每个象素区“P”内独立形成的，所以不需要使用障板。因此，在将第一和第二基板300和400粘合到一起后，第二电极414将与连接电极224相接触。
图8A-8C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图。由于按照图8A-8C所述制造第一基板的方法与按照图6A-6C所述制造第一基板的方法相同，所以在此只说明按照图8A-8C所述制造OELD中第二基板的方法。
在图8A中，在具有多个象素区“P”的第二基板400上形成黑底402，其中黑底402可以沿每个象素区“P”的边界设置。
在图8B中，在第二基板400上形成包含红、绿和蓝分滤色片404a、404b、和404c的滤色片层404。尽管图中未示出，但是形成的滤色片层404可以盖住黑底402。可以将每个分滤色片404a、404b、或404c设置在每个象素区“P”内。然后，通过涂敷苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料在黑底402和滤色片层404上形成平整层(即，涂敷层)406。
在图8C中，在平整层406上形成第一电极408，和在第一电极408上形成与每个象素区“P”的边界对应的多个侧壁410。第一电极408可以包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等透明导电材料，而侧壁410可以包括光刻胶和透明有机材料之一。
然后，在每个象素区“P”内各侧壁410之间的第一电极408上形成多个可以发射白光的有机电致发光(EL)层412。有机EL层412可以包括单层结构或多层结构。在多层结构的情况下，有机EL层412的每一层可以包括形成在第一电极408上的空穴传输层412b，形成在空穴传输层412b上的发光层412a，和形成在发光层412a上的电子传输层412c。
接着，在每个象素区“P”内各侧壁410之间的每个有机EL层412上形成多个第二电极414。第二电极414可以是包含铝(Al)、钙(Ca)和镁(Mg)中至少一种物质的单层结构，或是包含氟化锂/铝(LiF/Al)的多层结构。
然后，通过把在图8A-8C的工序中制作的第一和第二基板300和400粘合到一起便可获得OELD装置。
图9是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图。在图9中，OELD装置499可以包括用密封材料550粘合到一起的第一和第二基板500和600，其中第一和第二基板500和600带有多个象素区“P”。此外，在第一基板500的内表面上每个象素区“P”内形成开关和驱动薄膜晶体管(TFT)“T”以及阵列线(未示出)。
接着，在每个象素区“P”内形成与驱动TFT“T”接触的多个第一电极524，和在每个第一电极524上形成有机电致发光(EL)层526，其中有机EL层526在每个象素区“P”内发射红、绿和蓝色光。然后，在有机EL层526上形成第二电极528，第二电极可以包括铝(Al)和铬(Cr)等不透明导电材料。为了得到顶部发光型OELD装置，可使形成的第二电极528的厚度约为几十埃，以便光能透过。此外，可以在第二电极528上形成其他透明电极(未示出)。
随后，在第二基板600的内表面上形成黑底602和滤色片层604，其中黑底602可沿每个象素区“P”的边界设置，而滤色片层604可以包括与每个象素区“P”对应的红(R)、绿(G)和蓝(B)色分滤色片604a、604b、和604c。接着，在黑底602和滤色片604上形成平整层(即，涂敷层)606。
有机EL层526可以发射红、绿和蓝色光之一而且可以独立地形成在每个象素区“P”内，可以在有机EL层526上方设置与特定颜色对应的分滤色片604a、604b、和604c之一。因此能够获得高色纯度。
图10A-10C是按照本发明所述制造OELD中第一基板的示例性方法的示意性剖面图。在图10A中，在具有多个象素区“P”的第一基板500上通过沉积例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料形成第一绝缘层(即，缓冲层)502。
然后，在第一绝缘层502上形成非晶硅(即，a-Si∶H)层(未示出)，并且可以将非晶硅结晶成多晶硅(未示出)。接着，通过使多晶硅层形成一定图形而构成有源层504，所述有源层504包含沟道区504a和形成在沟道区504a两侧的源区和漏区504b和504c。此外，可以先进行脱氢工序然后再进行结晶工序，其中结晶工序是采用加热或光照完成的。
接下来，在有源层504上通过沉积例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料形成第二绝缘层(即，栅极绝缘层)506。可以在没有任何后序蚀刻工序的情况下，在第一基板500的整个表面上形成第二绝缘层506，也可以在形成栅极508之后，将第二绝缘层506蚀刻成与栅极508具有相同形状。栅极508可以包括例如铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、乌(W)、钽(Ta)和钼(Mo)等导电金属材料。然后，可以在有源层504的源区和漏区504b和504c上掺杂例如硼(B)或磷(P)等杂质。
在栅极508上形成带有第一和第二接触孔512和514的第三绝缘层(即，隔层绝缘层)510，其中第一和第二接触孔512和514可以分别暴露有源层504的源区和漏区504b和504c。第三绝缘层可以包括例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料。
在图10B中，在第三绝缘层510上通过沉积例如铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、乌(W)、钽(Ta)和钼(Mo)等导电金属材料和使其形成一定图形而形成源极和漏极516和518。因此，源极和漏极516和518可以分别与有源层504的源区和漏区504b和504c相连。
在源极和漏极516和518上通过沉积例如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)等无机绝缘材料和/或例如苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料可形成第四绝缘层(即钝化层)520。而且，第四绝缘层520可以具有暴露漏极518的漏极接触孔522。
在图10C中，在第四绝缘层520上形成与漏极518相连接的第一电极524，其中第一电极524可以包括例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等具有高功函数的透明导电材料。然后在第一电极524上形成在每个象素区“P”内发射红、绿和蓝色光的有机电致发光(EL)层526。有机EL层526可以形成单层结构或多层结构。在多层结构的情况下，有机EL层526可以包括形成在第一电极524上的空穴传输层526b、形成在空穴传输层526b上的发光层526a、和形成发光层526a上的电子传输层526c。
接着，在有机EL层526上形成第二电极528。第二电极528可以包括例如铝(Al)和铬(Cr)等不透明导电材料，其形成的厚度约为几十埃，以便光能透过。此外，可以在第二电极528上形成其他透明电极(未示出)以提高第二电极528的硬度。
图11A和11B是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图。在图11A中，在具有多个象素区的第二基板600上形成黑底602，其中黑底602可以沿每个象素区的边界设置。
在图11B中，在第二基板600上形成包含红、绿和蓝分滤色片604a、604b、和604c的滤色片层604，其中将每个分滤色片604a、604b、和604c设置在象素区内。尽管图中未示出，但是形成的滤色片层604可以盖住黑底602。
然后，在黑底602和滤色片层604上通过涂敷例如苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料可以形成平整层(即，涂敷层)606。接着，在平整层606上形成钝化层608。
随后，通过把在图10A-10C以及11A和11B的工序中制得的第一和第二基板500和600粘合到一起便可以得到OELD装置。
图12是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图。在图12中，OELD装置640可以包括用密封材料730粘合到一起的第一和第二基板650和700，其中第一和第二基板650和700包括多个象素区“P”。此外，在第一基板650的内表面上每个象素区“P”内形成开关和驱动薄膜晶体管(TFT)“T”以及阵列线(未示出)，其中多个连接电极674与每个驱动TFT“T”相接触。尽管图中未示出，但是阵列线包括选通线、数据线、电源线和共用线。
接着，在第二基板700的内表面上形成黑底702和滤色片层704，其中黑底702可以沿每个象素区“P”的边界设置，而滤色片层704包含与每个象素区“P”对应的红(R)、绿(G)和蓝(B)分滤色片704a、704b、和704c。然后，在黑底702和滤色片层704上形成平整层(即，涂敷层)706，并在平整层706上形成第一电极708。
然后，利用障板在第一电极708上形成有机电致发光(EL)层710以便发射与每个象素区“P”内的分滤色片704a、704b、或704c对应的红、绿和蓝色光之一。接下来，在每个象素区“P”内的有机EL层710上独立地形成多个第二电极712，其中在将第一和第二基板650和700粘合到一起之后，每个第二电极712可以与每个连接电极674相接触。
图13A-13C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图。在图13A中，在具有多个象素区“P”的第二基板700上形成黑底702，其中黑底702可以沿每个象素区“P”的边界设置。
在图13B中，在第二基板700上形成包含红、绿和蓝分滤色片704a、704b、和704c的滤色片层704。其中每个分滤色片704a、704b、和704c设置在每个象素区“P”内。尽管图中未示出，但是形成的滤色片层704可以盖住黑底702。
接着，通过涂敷例如苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料可以在黑底702和滤色片层704上形成平整层(即，涂敷层)706。
在图13C中，在平整层706上形成第一电极708，和在每个象素区“P”内的第一电极708上形成有机电致发光(EL)层710。可以利用障板来形成有机EL层710，使之发射与分滤色片704a、704b、和704c之一对应的红、绿和蓝色光之一。第一电极708可以包括例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等透明导电金属材料。此外，有机EL层710可以形成单层结构或多层结构。在多层结构中，有机EL层710可以包括形成在第一电极708上的空穴传输层710b、形成在空穴传输层710b上的发光层710a、和形成发光层710a上的电子传输层710c。
接着，在每个象素区“P”内的有机EL层710上形成多个第二电极712。第二电极712可以是包含铝(Al)、钙(Ca)和镁(Mg)中至少一种物质的单层结构，或是包含氟化锂/铝(LiF/Al)的双层结构。
因此，通过把在图13A-13C的工序中制作的第一和第二基板650和700粘合到一起便可获得OELD装置。
图14是按照本发明所述另一个示例性OELD装置的示意性剖面图。在图14中，OELD装置799包括用密封材料850粘合到一起的第一和第二基板800和900，其中第一和第二基板800和900包括多个象素区“P”。此外，在第一基板800的内表面上每个象素区“P”内形成开关和驱动薄膜晶体管(TFT)“T”以及阵列线(未示出)，其中多个连接电极824与每个驱动TFT“T”相接触。尽管图中未示出，但是阵列线包括选通线、数据线、电源线和共用线。
在第二基板900的内表面上形成黑底902和滤色片层904，其中黑底902可设置在每个象素区“P”的边界上，而滤色片层904可以包括与每个象素区“P”对应的红(R)、绿(G)和蓝(B)分滤色片904a、904b、和904c。此外，在黑底902和滤色片904上形成平整层(即，涂敷层)906，并在平整层906上形成第一电极908。
在第一电极908上形成与每个象素区“P”的边界对应的多个侧壁910，和在每个象素区“P”内的侧壁910之间的第一电极908上独立地形成多个发射白光的有机电致发光(EL)层912。此外，在每个象素区“P”内的每个有机EL层912上独立地形成多个第二电极914。由于有机EL层912和第二电极914是在每个侧壁之间的每个象素区“P”内独立形成的，所以不需要使用障板。
因此，当将第一和第二基板800和900粘合到一起时，第二电极914将与连接电极824相接触。
图15A-15C是按照本发明所述制造OELD装置中第二基板的示例性方法的示意性剖面图。在图15A中，可以在具有多个象素区“P”的第二基板900上形成黑底902，其中黑底902可以沿着每个象素区“P”的边界设置。
在图15B中，在第二基板900上形成包含红、绿和蓝分滤色片904a、904b、和904c的滤色片层904，其中将分滤色片904a、904b、和904c之一设置在每个象素区“P”内。尽管图中未示出，但是形成的滤色片层904可以盖住黑底902。接着，通过涂敷例如苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂等有机绝缘材料可以在黑底902和滤色片层904上形成平整层(即，涂敷层)906。
在图15C中，在平整层906上形成第一电极908，和在第一电极908上形成与每个象素区“P”的边界对应的多个侧壁910，其中侧壁910可以包括光刻胶和/或透明有机材料。接着，在每个象素区“P”内的侧壁910之间的第一电极908上形成可发射红、绿和蓝色光之一有机电致发光(EL)层912。第一电极908可以包括例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等透明导电金属材料，而有机EL层912可以形成单层结构或多层结构。在多层结构中，有机EL层912可以包括形成在第一电极908上的空穴传输层912b、形成在空穴传输层912b上的发光层912a、和形成发光层912a上的电子传输层912c。
然后，在每个象素区“P”内的有机EL层912上形成多个第二电极914。第二电极914可以是包含铝(Al)、钙(Ca)和镁(Mg)中一种物质的单层结构，或是包含氟化锂/铝(LiF/Al)的双层结构。
因此，通过把在图15A-15C的工序中制作的第一和第二基板800和900粘合到一起便可获得OELD装置。
按照本发明所的OELD装置具有以下几个优点。第一，由于OELD装置包括滤色片层和有机EL层，所以提高了色纯度。第二，由于OELD装置是顶部发光型OELD装置，所以能容易地设计薄膜晶体管，从而不管阵列图形多低，都能获得高图像分辨率和高孔径比。第三，由于阵列图形和有机EL二极管形成在各自的基板上，所以可提高产量和生产管理的效率，并且延长了OELD装置的寿命。
对于熟悉本领域的技术人员来说，很显然，在不脱离本发明构思或范围的情况下，可以对本发明所述有机电致发光显示装置和制造有机电致发光显示装置的方法做出各种改进和变型。因此，本发明意在覆盖那些落入所附权利要求及其等同物范围内的改进和变型。

Claims (34)

1.有机电致发光显示装置包括：
彼此粘合在一起的第一和第二基板，所述第一和第二基板上带有多个象素区；
设在第一基板内表面上多个象素区内每个象素区上的多个驱动元件；
与驱动元件相接触的多个连接电极；
设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；
设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；
设在黑底和滤色片层上的第一电极；
设在第一电极上的有机电致发光层；和
设在有机电致发光层上的至少一个第二电极，其中至少一个第二电极与连接电极接触。
2.根据权利要求1所述的装置，其中有机电致发光层包括发射白光的有机材料。
3.根据权利要求1所述的装置，其中有机电致发光层包含的有机材料发射与每个红、绿和蓝滤色片对应的红、绿和蓝色光。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括与黑底对应地设在第一电极上的多个侧壁。
5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于第一和滤色片层之间的平整层，平整层包括透明绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的装置，其中第一电极包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之一。
7.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个第二电极包括铝(Al)、钙(Ca)、镁(Mg)和锂(Li)中至少一种物质。
8.根据权利要求1所述的装置，其中有机电致发光层包括空穴传输层和电子传输层。
9.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个第二电极包括多个第二电极。
10.根据权利要求9所述的装置，其中多个第二电极中的各电极与连接电极中的各电极相连接。
11.根据权利要求9所述的装置，其中多个第二电极中的每一个包括由氟化锂和铝构成的双层结构。
12.制造有机电致发光显示装置的方法，包括：
在具有多个象素区的第一基板上形成多个驱动元件；
形成与驱动元件接触的连接图形；
在具有多个象素区的第二基板上形成黑底，黑底沿着多个象素区中每个象素区的边界形成；
在第二基板上形成包含红、绿和蓝滤色片的滤色片层，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每一个象素区；
在黑底和滤色片层上形成第一电极；
在第一电极上形成有机电致发光层；
在有机电致发光层上形成至少一个第二电极；和
将第一及第二基板粘合到一起，其中使连接图形与至少一个第二电极接触。
13.按照权利要求12所述的方法，其中有机电致发光层包括发射白光的有机材料。
14.按照权利要求12所述的方法，其中有机电致发光层包含的有机材料发射与每个红、绿和蓝滤色片对应的红、绿和蓝色光。
15.按照权利要求14所述的方法，进一步包括在第一电极上形成与黑底对应的多个侧壁。
16.按照权利要求14所述的方法，进一步包括在第一电极和滤色片层之间形成平整层，平整层包括透明绝缘材料。
17.按照权利要求14所述的方法，其中有机电致发光层包括空穴传输层和电子传输层。
18.有机电致发光显示装置，包括：
彼此粘合在一起的第一和第二基板，所述第一和第二基板上带有多个象素区；
设在第一基板内表面上多个象素区内每个象素区中的多个驱动元件；
与驱动元件相连接的第一电极；
设在第一电极上的有机电致发光层；
设在有机电致发光层上的至少一个第二电极；
沿着多个象素区中每个象素区的边界设在第二基板内表面上的黑底；和
设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区。
19.按照权利要求18所述的装置，其中有机电致发光层包括发射白光的有机材料。
20.按照权利要求18所述的装置，其中有机电致发光层包含的有机材料发射与每个红、绿和蓝滤色片对应的红、绿和蓝色光。
21.按照权利要求18所述的装置，进一步包括在第一电极上设置多个与黑底对应的侧壁。
22.按照权利要求18所述的装置，其中第一电极包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之一。
23.按照权利要求18所述的装置，其中有机电致发光层包括空穴传输层和电子传输层。
24.按照权利要求18所述的装置，其中至少一个第二电极包括铝(Al)、钙(Ca)、镁(Mg)和锂(Li)中至少一种物质。
25.按照权利要求24所述的装置，其中至少一个第二电极包括多个第二电极。
26.按照权利要求25所述的装置，其中多个第二电极中的各电极与有机电致发光层相连。
27.制造有机电致发光显示装置的方法，包括：
在具有多个象素区的第一基板上形成多个驱动元件；
形成与驱动元件相连的第一电极；
在第一电极上形成有机电致发光层；
在有机电致发光层上形成第二电极；
在具有多个象素区的第二基板上形成黑底，黑底沿着多个象素区中每个象素区的边界形成；
在第二基板上形成包含红、绿和蓝滤色片的滤色片层，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每一个象素区；和
将第一及第二基板粘合到一起，
其中使滤色片层面对第二电极。
28.按照权利要求27所述的方法，其中有机电致发光层包括发射白光的有机材料。
29.按照权利要求27所述的方法，其中有机电致发光层包含的有机材料发射与每个红、绿和蓝滤色片对应的红、绿和蓝色光。
30.按照权利要求27所述的方法，进一步包括在第一电极上形成与黑底对应的多个侧壁。
31.按照权利要求27所述的方法，其中有机电致发光层包括空穴传输层和电子传输层。
32.有机电致发光显示装置，包括：
设在第一基板内表面上多个象素区中每个象素区内的多个驱动元件；
与驱动元件接触的多个连接电极；
设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；
设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；
设在黑底和滤色片层上的第一电极；
设在第一电极上的有机电致发光层；和
设在有机电致发光层上的多个第二电极，
其中，每个第二电极与一个连接电极相接触。
33.有机电致发光显示装置，包括：
设在第一基板内表面上多个象素区中每个象素区内的多个驱动元件；
与驱动元件接触的多个连接电极；
设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；
设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；
设在黑底和滤色片层上的第一电极；
设在第一电极上与黑底对应的多个侧壁；
设在侧壁之间的第一电极上的多个有机电致发光层段，每个有机电致发光层段包括空穴传输层和电子传输层；和
多个第二电极，每个第二电极设在一个有机电致发光层段上，
其中，每个第二电极与一个连接电极相接触。
34.有机电致发光显示装置，包括：
设在第一基板内表面上多个象素区中每个象素区内的多个驱动元件；
与每个驱动元件接触的多个第一电极；
设在第二基板内表面上多个象素区中每个象素区边界处的黑底；
设在第二基板内表面上的滤色片层，所述滤色片层包含红、绿和蓝滤色片，每个红、绿和蓝滤色片对应于多个象素区中的每个象素区；
设在黑底和滤色片层上的平整层；
设在平整层上的第二电极；和
设在第二电极上的有机电致发光层，
其中有机电致发光层与多个第一电极中的每一个相接触。
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