有源矩阵型有机电致发光显示装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:3698141 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
与现有技术使用八道掩模工序不同的是,本发明专利技术的有源矩阵型有机电致发光显示装置是通过六道掩模工序完成的。在本发明专利技术中,由于地线和电源线完全地或基本上完全地设置在衬底上,所以减小了电源线的电阻并防止了在装置运行期间出现在电源线上的热损耗。因此,提高了图像质量并获得了均匀显示效果。此外,由于减少了掩模工序,减少了出现故障的机会并由此提高的产量。此外,本发明专利技术的原理可应用于顶部发光型有机电致发光显示装置或底部发光型有机电致发光显示装置。当采用顶部发光型时,有源矩阵型有机电致发光显示装置能够具有高孔径比。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本申请要求2001年12月29日申请的第2001-0088538号和2002年6月3日申请的第2002-031045号韩国专利申请的权益,针对本申请涉及的所有目的,在本申请中将上述申请的全部内容以引用的形式加以结合。在多种FPD装置中,电致发光显示(ELD)装置利用的是当将一定强度的电场施加到荧光物质上时将会产生光的电致发光现象。根据激发途径源的不同可以将电致发光显示(ELD)装置分成无机电致发光显示(ELD)装置和有机电致发光显示(ELD)装置。因为有机电致发光显示(ELD)装置能显示可见光范围内的每一种颜色而且具有高亮度和低工作电压,所以有机电致发光显示(ELD)装置作为一种自然色的显示装置已经引起了人们的注意。此外,由于有机电致发光显示(ELD)装置是自发光,所以它具有高对比度而且适用于超薄型显示装置。还有,由于有机电致发光显示装置的制造工艺简单,所以对环境污染的程度相对较低。此外,有机电致发光显示(ELD)装置的响应时间为几微秒(μs),所以其适合显示运动图像。有机电致发光显示(ELD)装置不受视角限制并且在低温条件下很稳定。由于可以用5V-15V这种比较低的电压驱动有机电致发光显示(ELD)装置,所以驱动电路的制造和设计都比较容易。有机电致发光显示(ELD)装置的结构与无机电致发光显示(ELD)装置的结构相类似,但是光发射理论与无机电致发光显示(ELD)装置不同。也就是说,有机电致发光显示(ELD)装置是通过电子和空穴的复合而发光,因此通常将其称之为有机发光二极管(OLED)。最近,已将有源矩阵的模式广泛应用于平板式显示装置,在所述有源矩阵模式中,将多个象素设置成矩阵形式并将薄膜晶体管与之相连。有源矩阵模式也应用于有机电致发光显示(ELD)装置中,这被称之为有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置。附图说明图1是表示现有技术的有源矩阵型有机电致发光显示(ELD)装置中基本象素结构的等效电路图。按照图1,有源矩阵型有机电致发光显示装置的象素具有开关薄膜晶体管4,驱动薄膜晶体管5,存储电容器6和发光二极管(LED)7。开关薄膜晶体管4和驱动薄膜晶体管5由P型多晶硅薄膜晶体管构成。开关薄膜晶体管4的栅极与栅极线1相连,而开关薄膜晶体管4的源极与数据线2相连。开关薄膜晶体管4的漏极与驱动薄膜晶体管5的栅极相连,而驱动薄膜晶体管5的漏极与发光二极管(LED)7的正极相连。发光二极管(LED)7的负极接地。驱动薄膜晶体管5的源极与电源线3相连,而存储电容器6与驱动薄膜晶体管5的栅极和源极相连。在图1所示的象素结构中,如果将扫描信号施加到栅极线1上,开关薄膜晶体管4将导通,而且来自数据线2的图像信号将通过开关薄膜晶体管4存储到存储电容器6中。如果将图像信号施加到驱动薄膜晶体管5的栅极上,驱动薄膜晶体管5将导通,而且发光二极管(LED)7将因此而发光。通过改变发光二极管(LED)7中的电流,可以控制发光二极管(LED)7的亮度。当开关薄膜晶体管4断开时,存储电容器6将保持驱动薄膜晶体管5的栅电压不变。也就是说,由于既使当开关薄膜晶体管4断开时,也可以通过存储电容器6中存储的电压来驱动薄膜晶体管5,所以可以保持流入发光二极管(LED)7中的电流并因此在下一个图像信号到来之前使发光二极管(LED)保持发光。图2是现有技术中有源矩阵型有机电致发光显示装置的示意性剖面图。图2示出了有机发光二极管,存储电容器和驱动薄膜晶体管。此外,其采用的是底部发射型,即,光通过下部电极的阳极发射。按照图2,在衬底上形成缓冲层11,然后在缓冲层11上形成具有第一到第三部分12a、12b和12c的第一多晶硅层以及第二多晶硅层13a。第一多晶硅层分成不搀杂质的第一部分12a(即,有源区)和搀杂质的第二及第三部分12b和12c(即,分别为漏区和源区)。第二多晶硅层13a成为电容器的一个电极。在有源区12a上设置栅极绝缘层14而在栅极绝缘层14上设置栅极15。在栅极15和栅极绝缘层14上形成第一隔层绝缘体16,绝缘体16同时覆盖漏区12b和源区12c以及第二多晶硅层13a。在第一隔层绝缘体16上特别是在第二多晶硅层13a(即,电容器电极)上方设置电源线17。尽管图2中没有示出,但是电源线17作为一条线沿一个方向延伸。电源线17和第二多晶硅层13a与设在它们之间的第一隔层绝缘体16一起构成存储电容器。在第一隔层绝缘体16上形成第二隔层绝缘体18,绝缘体18同时覆盖电源线17。同时,贯穿第一和第二隔层绝缘体16和18的第一和第二接触孔18a和18b分别暴露漏区12b和源区12c。此外,形成贯穿第二隔层绝缘体18的第三接触孔18c并暴露一部分电源线17。在第二隔层绝缘体18上形成漏极19a和源极19b。漏极19a通过第一接触孔18a与漏区12b接触。源极19b分别通过第二接触孔18b和通过第三接触孔18c与源区12c和电源线17接触。在漏极19a和源极19b上以及在第二隔层绝缘体18的暴露区上形成第一钝化层20。第一钝化层20具有用于暴露一部分漏极19a的第四接触孔20a。在第一钝化层20上设置用透明导电材料制成的阳极21,所述阳极通过第四接触孔20a与漏极19a接触。在阳极21上和在第一钝化层20的暴露部分上形成第二钝化层22。第二钝化层22具有用于暴露一部分阳极21的井口22a。在第二钝化层22上以及在井口22a内形成电致发光层23。在第二钝化层22的暴露部分上以及在电致发光层23上形成完整的阴极24。阴极24由不透明的金属导电材料构成。在图2所示的有源矩阵型有机电致发光显示装置中,阳极21由透明导电材料制成,而阴极24由不透明导电材料制成。因此,从有机电致发光层23发射的光沿底部方向放射,这称为底部发射型。图3A-3I是表示图2所示有源矩阵型有机电致发光显示装置制造过程的剖面图。图3A-3G中所示多个图形是利用掩模并通过涂敷光刻胶、定位、曝光和显影步骤形成的。在图3A中,当在衬底10的整个表面上形成缓冲层11之后,通过第一掩模工序在缓冲层11上形成的第一和第二多晶硅半导体层12和13。第一和第二多晶硅半导体层12和13形成岛形。在图3B中,将氮化硅或氧化硅绝缘体以及金属导电材料按顺序沉积到第一多晶硅层12上而且用第二掩模工序形成图形,由此,在第一多晶硅半导体层12上依次形成栅极绝缘层14和栅极15。此后,在第一和第二多晶硅半导体层12和13的暴露部分上搀杂P型离子。在搀杂期间,由于栅极15起掩模的作用,所以将第一多晶硅半导体层12分成不搀杂杂质的有源区12a和搀杂杂质的漏区12b及源区12c。此外,完全搀杂杂质的第二多晶硅半导体层13成为电容器的电极13a。漏区12b和源区12c位于有源区12a的两侧。参照图3C,在缓冲层11的整个表面上形成第一隔层绝缘体16并使其盖住栅极15、漏区12b和源区12c,以及电容电极13a。在衬底10的整个表面上形成第一隔层绝缘体16之后,通过第三掩模工序在第一隔层绝缘体16上尤其是与电容器电极13a重叠地形成金属电源线17。由于电源线17形成在电容器电极13a的正上方,所以它与电容器电极13a以及设在它们之间的第一隔层绝缘体16共同形成了存储电容器。在图3D中,在第一隔层绝缘体16和在电源线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源矩阵型有机电致发光显示装置,包括:衬底;设在衬底上的地线层;设在地线层上的缓冲层;设在缓冲层上的多晶硅半导体层,所述多晶硅半导体层上设有有源区、漏区和源区,其中有源区设置在多晶硅层的中部,漏区和源区设在有源区的两侧; 设在缓冲层上并覆盖多晶硅层的栅极绝缘层;设在栅极绝缘层上的栅极,该栅极位于多晶硅层有源区的上方;设在栅极绝缘层上的第一电容器电极;设在栅极绝缘层上并覆盖栅极和第一电容器电极的隔层绝缘体;设在隔层绝缘体上的漏极和源极,漏极 和源极分别通过贯穿隔层绝缘体和栅极绝缘层的第一和第二接触孔与漏区和源区接触;设在隔层绝缘体上并与漏极相连的阴极;设在隔层绝缘体上的第二电容器电极;设在隔层绝缘体上并覆盖漏极、源极、阴极和第二电容器电极的钝化层,所述钝化层具有使阴 极暴露的井口;在钝化层上和井口内形成的有机电致发光层,所述有机电致发光层通过井口与阴极接触;和设在钝化层暴露部分以及有机电致发光层上的阳极。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:朴宰用朴浚圭
申请(专利权)人:乐金显示有限公司
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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