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CN1454030A - 有机电致发光显示器件 - Google Patents

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CN1454030A
CN1454030A CN03107723A CN03107723A CN1454030A CN 1454030 A CN1454030 A CN 1454030A CN 03107723 A CN03107723 A CN 03107723A CN 03107723 A CN03107723 A CN 03107723A CN 1454030 A CN1454030 A CN 1454030A
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CN
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electrode
layer
organic electroluminescent
sub
substrate
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金玉姬
俞忠根
李南良
金官洙
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Abstract

一种有机电致发光器件包括由密封模式连接的第一和第二基板，包括形成在第一基板上的多个薄膜晶体管的阵列元件，形成在第二基板背面的第一电极，形成在第一电极背面的多个电极隔离体，多个电极隔离体是由绝缘材料制成的，它限定了对应着各个薄膜晶体管的子像素区，形成在各个子像素区内第一电极的背面的有机电致发光层，形成在各个子像素区内的有机电致发光层背面的第二电极，形成在各个子像素区内的第一和第二基板之间的一个导体，它连接到一个子像素区的第二电极。

Description

有机电致发光显示器件
技术领域
本发明涉及到有机电致发光显示器件，具体涉及到一种顶部发光型有源矩阵有机电致发光器件。
背景技术
随着信息时代的高速发展，在显示领域迫切需要以薄、重量轻并且节能为特征的平板显示器件。平板显示器件可根据其是否发光还是接收光而划分成两种类型。一种类型是发光型显示器件，能够发光显示影像，另一种类型是光接收型显示器件，它采用外部光源来显示影像。发光型显示器件的例子有等离子体显示面板，场发射显示器件和电致发光显示器件。液晶显示器是光接收型显示器件的例子。
在平板显示器件当中，液晶显示(LCD)器件因其高分辨率，优良的色彩表现和优异的影像质量被广泛应用于便携式计算机和台式监视器。然而，LCD器件有一些缺点，比如对比度差、视角窄、并难以扩大到具有数百万像素的超大尺寸。因此就需要有一种新型平板显示器来克服上述缺点，但是仍要保持薄，重量轻并且低能耗。
近来，有机电致发光显示(OED)器件由于与LCD器件相比是一种具有宽视角和良好对比度的发光型显示器件而成为了研发的重点。有机电致发光显示器件是一种不需要背景照明设备的发光型显示器件，并具有重量轻和薄的特点。有机电致发光显示器件还具有低能耗，可以用低压直流电流驱动有机电致发光显示器件而获得快速响应。众所周知，由于有机电致发光显示器件整体上是固态的，不像LCD器件，OED器件具有足够高的强度能承受外部冲击，并具有较大的工作温度范围。另外，有机电致发光显示器件的造价比LCD器件要低。再有，由于仅仅需要淀积和封装设备而不用在有机电致发光显示器件的制造过程中注入液晶，其过程管理比LCD器件的制造要简单。
有机电致发光显示器件的一种操作方法是不采用薄膜晶体管的无源矩阵操作方法。在这种类型的有机电致发光显示器件中，扫描线和信号线是彼此垂直交叉地布置成一种矩阵图形，按顺序对扫描线施加扫描电压操作各个像素。为获得所需的平均亮度，在一个选择周期内要增加扫描次数来加强各个像素在该周期中的瞬时亮度。
有机电致发光显示器件的另一种操作方法是有源矩阵操作方法。有源矩阵型有机电致发光显示器件通常包括为各个像素提供电压存储能力的薄膜晶体管对。一对薄膜晶体管包括一个选择晶体管和一个驱动晶体管。选择晶体管的源极/漏极被连接到信号线，在对栅极扫描线施加扫描信号时提供一个数据信号，驱动晶体管的栅极被连接到选择晶体管的源极/漏极，在驱动晶体管的源极/漏极上连接一个恒定电压线。在这种有源矩阵型有机电致发光显示器件的结构中，提供给像素的电压被存储在存储电容中，以便维持该信号直到施加信号电压的下一周期，结果就能有一个基本恒定的电流从像素中流过，而有机电致发光显示器件在一周期内以一基本上恒定的亮度发光。由于施加到有源矩阵型有机电致发光显示器中各个像素上的电流很小，有可能扩大显示器件，从而形成更好和/或更大的图像，并且具有低功耗。
在图1中表示对现有技术的显示装置的驱动原理，图中表示现有技术的有源矩阵式有机电致发光显示器件。如图1所示，扫描线被布置在横向上，而信号线被布置在与扫描线垂直的纵向。由连接到一个电源并且同样是布置在纵向的电源线提供一个电压去驱动晶体管。在一对信号线和一对扫描线之间限定了一个像素。各个选择晶体管或是被称为开关薄膜晶体管(TFT)被设置在像素内靠近扫描线与信号线的交叉点处，并且作为地址元件来控制像素的电压。一个存储电容CST被连接到电源线和开关TFT的漏极/源极，各个驱动晶体管或是被称为驱动TFT的栅极电极被连接到存储电容CST，而一个源极/漏极被连接到电源线，并且作为像素的电流源元件，一个有机电致发光二极管被连接到驱动晶体管的漏极/源极。
有机电致发光二极管在一个阳极电极和一个阴极电极之间有多层结构的有机薄膜。如果对有机电致发光二极管提供前向电流，提供空穴的阳极电极与提供电子的阴极电极之间的一个P-N结就会在一个有机电致发光层中形成电子-空穴对组合，组合到一起的电子-空穴对比它们分离时的能量要低。组合与分离的电子-空穴对之间的能量差被有机电致发光元件转换成光，也就是说，在电流流动时，有机电致发光层会由于电子与空穴的重组而发射能量。
有机电致发光器件根据从有机电致发光二极管发出的光的行进方向被划分成顶部发射型和底部发射型。在底部发射型器件中，光是朝着设置有各种线路和TFT的基板的方向发射的。然而，在顶部发射型器件中，光是朝着设置有线路和TFT的基板的反方向发射的。
图2是底部发射型有机电致发光器件的一个局部截面图，图中表示了现有技术中的一个像素，它具有红(R)绿(G)蓝(B)子像素区。如图2所示，第一和第二基板10和30被彼此分开，用一个密封模式40将第一和第二基板10和30彼此连接并且密封。薄膜晶体管T和第一电极12在透明的第一基板10上被形成。有机电致发光器件的像素一般包括三个子像素区，在各个子像素区内设有薄膜晶体管T和第一电极12，在薄膜晶体管T上面和第一电极12上面形成一个有机电致发光层14。有机电致发光层14包括发光材料，发光材料产生各自对应着各个子像素区内的各个薄膜晶体管T的红(R)绿(G)蓝(B)色。第二电极16在有机电致发光层14上被形成。第一和第二电极12和16为有机电致发光层14提供电荷。
密封模式40连接第一和第二基板10和30并且维持第一和第二基板10和30之间的间隙。另外，尽管在图2中没有表示，可以在第二基板30的内表面上形成一种吸水材料或是潮气吸附材料，来吸收第一和第二基板10和30之间的单元间隙内的潮气，以保护单元间隙防潮。此外，可以在第二基板30与吸水材料之间加一层透明带将吸水材料紧密附着到第二基板30上。
根据图2所示的现有技术，如果第一电极12是阳极而第二电极16是阴极，就用透明导电材料形成第一电极12，而用具有小功能的金属形成第二电极16。有机电致发光层14从第一电极12起依次包括空穴注入层14a、空穴输送层14b、发射层14c和电子输送层14d。如上所述，发射层14c包括对应着子像素区发射红(R)绿(G)蓝(B)色的发光材料。不能
图3是图2所示的底部发光型有机电致发光显示器件中一个像素区的放大截面图。在图3中，有机电致发光显示器件主要包括一个薄膜晶体管(TFT)T和发光区L内的一个有机电致发光二极管E。在透明基板1上形成一个缓冲层30。TFT T包括缓冲层30上的半导体层62、栅极电极68、源极电极82和漏极电极80。从电源线伸出的一个电源电极72被连接到源极电极80，而有机电致发光二极管E被连接到漏极电极82，用半导体层62的相同材料制成的一个电容电极64被设置在电源电极72下面，电源电极72对应着电容电极64，并有一个绝缘子介于二者之间，构成一个存储电容CST。
有机电致发光二极管E包括第一电极12、第二电极16和介于第一电极12与第二电极16之间的有机电致发光层14。图3所示的有机电致发光器件有一个发光区L，由有机电致发光二极管E发射所产生的光。有机电致发光显示器件还具有阵列元件A，它包括TFT T、存储电容CST、各种线路和各种绝缘子，并且上面设有有机电致发光二极管E。根据图3所示的现有技术，有机电致发光二极管E和阵列元件A是在同一基板上形成。
图4表示根据现有技术方法制造图3的有机电致发光器件的一个流程图。步骤st1表示的第一基板上形成阵列元件的步骤，其中的第一基板是一个透明基板。例如，扫描线、信号线以及开关和驱动薄膜晶体管在第一基板的上形成。信号线与扫描线垂直交叉地形成，各个开关薄膜晶体管被设置在扫描线和信号线的交叉点附近，形成阵列元件还包括形成存储电容和电源线。
在图4的步骤st2形成有机电致发光二极管的第一电极。第一电极处在各个子像素区中。第一电极还与各个子像素区内的驱动薄膜晶体管的漏极/源极连接。
在图4的步骤st3，在第一电极上形成有机电致发光层。如果第一电极是阳极，在第一电极上形成的有机电致发光层就具有空穴注入层、空穴输送层、发光层和电子输送层的顺序多层结构。如果第一电极是阴极，其次序就相反。
在图4的步骤st4，在有机电致发光层上形成有机电致发光二极管的第二电极。第二电极覆盖第一基板的整个表面，第二电极也作为一个公共电极。
图5的步骤st5是封装第一和第二基板的制作步骤。在步st5中，第二基板与具有阵列元件和有机电致发光二极管的第一基板连接。第二基板保护第一基板的有机电致发光二极管避免外部冲击。由于第一基板被第二基板封装，能够保护有机电致发光二极管隔离外部环境。如上所述，第二基板的内表面上可以有吸水材料。
阵列元件的产量取决于有机电致发光层的产量，有机电致发光层的产量决定并控制着有机电致发光层的总产量。例如，尽管在第一基板上形成的薄膜晶体管没有任何缺陷，如果在形成有机电致发光层的后续步骤中出现某种缺陷，具有阵列元件和有机电致发光层的第一基板也注定是一个次品。因此，如果在制造有机电致发光层的后续过程中发生缺陷，在第一基板上制作阵列基板就是时间和成本的一种浪费。另外，在底部发射型器件中，光是朝着设有线路和TFT的基板的方向发射的，因此，显示区会由于发射的光被这些线路和TFT阻挡而缩小。在顶部发射型器件中，由于光是朝着设有线路和TFT的基板的反方向发射的，显示区可以达到最大可能，并且容易将TFT设计成理想的形状。然而，由于现有技术中惯用的顶部发射型有机电致发光显示器件在有机电致发光层上具有阴极电极，阴极电极通常是用透明或半透明材料形成的，可能会阻挡来自有机电致发光层的一些光，这样会降低发光效率。
为了降低光的渗透性，可以在整个基板上形成一个薄膜钝化层。然而，形成薄膜钝化层并不能充分避免外部影响，并可能影响到有机电致发光二极管。
发明内容
本发明所涉及的有机电致发光器件能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的一个目的是提供一种提高有源矩阵有机电致发光显示器件产量的方法。
本发明的另一目的是提供一种具有改进的分辨率和高孔径比例的有源矩阵有机电致发光显示器件。
以下说明本发明的附加特征和优点，本领域的技术人员可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习，采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了根据本发明的意图，实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，一种有机电致发光器件包括由密封模式连接的第一和第二基板，包括形成在第一基板上的多个薄膜晶体管的阵列元件、形成在第二基板背面的第一电极、形成在第一电极背面的多个电极隔离体，多个电极隔离体是由绝缘材料制成的，它限定对应着各个薄膜晶体管的子像素区，形成在各个子像素区内第一电极的背面的有机电致发光层，形成在各个子像素区内的有机电致发光层背面的第二电极，形成在各个子像素区内的第一和第二基板之间的一个导体，它连接到一个子像素区的第二电极。
另一方面，一种有机电致发光器件包括由密封模式连接的第一和第二基板，包括形成在第一基板上的多个薄膜晶体管的阵列元件，形成在第二基板背面的变色介质，其中的变色介质具有的黑底矩阵限定具有红绿蓝色的子像素区分别对应着一个像素的各个子像素区，形成在变色介质背面的第一电极，形成在第一电极背面的有机电致发光层，其中的有机电致发光层发射蓝光，形成在有机电致发光层背面的第二电极，第二电极对应着子像素区，第一电极背面的多个电极隔离体对应着所限定的子像素区内的黑底矩阵的位置；以及形成在第一和第二基板之间的多个导电连接器，各个导电连接器将一个阵列元件电连接到各个子像素区内的第二电极。
再一方面，一种有机电致发光器件包括由密封模式连接的第一和第二基板，包括多个薄膜晶体管的阵列元件，各个薄膜晶体管在第一基板上形成，并且其位置对应着各个子像素区，形成在第二基板背面的第一电极，形成在第一电极背面的有机电致发光层，有机电致发光层包括的红绿蓝发光层各自对应着一个独立的子像素区，形成各个子像素区内的有机电致发光层背面的第二电极，各个子像素区内的第二电极背面的缓冲器电极，以及形成在第一和第二基板之间的多个导电连接器，各个导电连接器将一个阵列元件电连接到各个子像素区内的缓冲器电极。
应该意识到以上对本发明的概述和下文的详细说明都是示例性的和解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
附图中包括用于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的的实施例，连同说明书一起来解释本发明的原理。
图1表示根据现有技术的有源矩阵有机电致发光显示器件中的像素的等效电路图。
图2是根据现有技术的一种底部发光型有机电致发光器件的局部截面图，图中表示的一个像素具有红(R)绿(G)蓝(B)子像素区。
图3是图2中的底部发光型有机电致发光显示器件中一个像素区的放大截面图。
图4表示根据现有技术方法制造图3的有机电致发光器件的一个流程图。
图5是根据本发明一个实施例的顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图。
图6是根据本发明第一实施例的一个像素的平面图，并且表示了第二电极与导电连接器的连接。
图7是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第二实施例的一个像素。
图8的平面图表示根据本发明第二实施例的一个像素和导电连接器。
图9是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第三实施例的一个像素。
图10是一个放大的截面图，表示根据本发明第四实施例的一个薄膜晶体管和导电连接器。
图11是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第五实施例的一个像素。
图12是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第六实施例的一个像素。
图13是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第七实施例的一个像素。
图14是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第八实施例的一个像素。
图15是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，表示根据本发明第九实施例的一个像素。
具体实施方式
以下具体描述本发明的最佳实施例，在附图中图示了这些例子。在可能的情况下，在所有附图中都用相同的标号代表相同或相似的部分。
本发明提供了一种有源矩阵有机电致发光显示器件，它具有改进的产量，改进的分辨率和高孔径比例。根据本发明，诸如薄膜晶体管和有机电致发光二极管等阵列元件分别被形成在单独的基板上。并且用导电连接器将第一基板的阵列元件电连接到第二基板的有机电致发光二极管。可以改变导电连接器的形状和结构来保护有机电致发光二极管避免在连接第一和第二基板时因来自导电连接器的压力而受到损伤。
图5图示根据本发明第一实施例的顶部发光型有机电致发光显示器件的截面图。如图5所示，第一和第二基板110和130被彼此分开。用一个密封模式140连接第一和第二基板110和130。在第一基板110的正面形成阵列元件120。在第二基板130的背面设置有机电致发光二极管E。各个有机电致发光二极管E包括第一电极132，电极隔离体134，有机电致发光层136和第二电极138。第一电极132被设置在第二基板130的整个表面上并且作为一个公共电极。电极隔离体134是用绝缘材料制成的。电极隔离体134被设置在像素之内，用电极隔离体134将一个像素划分成三个子像素。在电极隔离体134之间被称为一个子像素区的各个间隔内，按顺序在第一电极上形成电致发光层136和第二电极138，这样的一个子像素区包括电致发光层136和第二电极138，由电极隔离体134与相邻的子像素区隔开。
有机电致发光层126依次包括第一载流子输送层136a、发光层136b和第二载流子输送层136c。第一和第二载流子输送层136a和136c向发光层136b注入并输送电子或空穴。有机电致发光层136的多层结构根据第一电极132是阳极还是阴极而确定。例如，如果第一电极132是阳极而第二电极138是阴极，从第一电极132起的第一载流子输送层136a就依次包括一个空穴注入层和一个空穴输送层，而从第二电极138起的第二载流子输送层136c就依次包括一个电子注入层和一个电子输送层。另外用一种确定发光颜色的分子物质形成发光层136b。
仍参见图5，在第一基板110上形成的阵列元件120包括薄膜晶体管T和多层存储电容和各种线路。在各个子像素区内，薄膜晶体管T被连接到一个导电连接器114为薄膜晶体管E提供电流。导电连接器114具有柱形，用电路将薄膜晶体管T连接到有机电致发光二极管E。在阵列元件120中用一个钝化层124覆盖薄膜晶体管T。用接触孔122暴露出薄膜晶体管T的漏极电极112。由于柱形的导电连接器114通过接触孔122接触到薄膜晶体管T的漏极电极112，而有机电致发光二极管E的第二电极138接触到柱形的导电连接器114，柱形的导电连接器114就能用电路将第一基板110的薄膜晶体管T连接到第二基板130的有机电致发光二极管E。
在图5中，尽管漏极电极112是暴露的并且被连接到导电连接器114，薄膜晶体管T的源极电极或其他另外的金属模式也可以接触到导电连接器114，连接器被连接到阵列元件而不是有机电致发光二极管E。图5中所示的薄膜晶体管T被电路连接到有机电致发光二极管E，驱动子像素区内的有机电致发光二极管E。导电连接器114是用具有高展延性和低电阻率的导电材料制成的。首先在阵列元件120上形成导电连接器114，并且在上面有阵列元件120的第一基板110被连接到上面有电致发光二极管E的第二基板130时，将其连接到有机电致发光二极管E的第二电极138。
另外，图5所示的有机电致发光显示器件是一种顶部发光型OED器件，光是通过第二基板130朝背离具有薄膜晶体管T的基板的方向发射的。因此，有机电致发光二极管E的第一电极132是用透明或半透明导电材料制成的，而第二电极138是用不透明金属材料制成的。在用密封模式140将第一和第二基板110和130彼此连接时，在第一和第二基板110和130之间形成一个单元间隙I。为了保护有机电致发光显示器件的构造元件，可以在间隙I内充入惰性气体。尽管在图5中没有图示，阵列元件120还包括扫描线，信号线，电源线和存储电容。
如图5所示，第一基板上的阵列元件是与第二基板上的有机电致发光二极管分开形成的。例如首先形成具有阵列元件的第一基板，然后制作具有有机电致发光二极管的第二基板。接着在分别经过检查确定阵列元件和有机电致发光二极管是否有缺陷之后封装这些基板。如果发现具有阵列元件的第一基板或具有有机电致发光层的第二基板有缺陷，就容易用另一个没有缺陷的基板替换有缺陷的基板。这样就能根据本发明获得满意并可靠的有机电致发光显示器件，并且/或是提高产量。另外，由于本发明的有机电致发光显示器件是一种顶部发光型器件，光是背离具有薄膜晶体管的那个基板发射的，能够改善孔径比例并且易于制造具有指定形状或指定类型的薄膜晶体管。例如，根据本发明的薄膜晶体管不仅可以是图5所示的共面型，还能是一种交错型或是反向交错型。
图6是根据本发明的第一实施例的一个像素的平面示意图，图示第二电极与导电连接器的连接。如图6所示，电极隔离器134介于子像素区之间，由电极隔离器134限定子像素区。在各个子像素区内设置有第二电极138。在各个子像素区内设置一个导电连接器114并且接触到各个子像素区内的第二电极138。在一个接触区P1形成第二电极138与导电连接器114的接触。接触区P1是一个圆形的接触点，在与第二电极138相接触的导电连接器114的顶部形成一个平坦的圆形凸起。作为接触点的各个接触区P1当然也能采取其他几何形状。另外如图6所示，接触区P1被设置在各个子像素区的外围，避免在连接基板时来自导电连接器的压力对子像素区内的主孔径区域造成损伤。
图7是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第二实施例的一个像素。图7所示的有机电致发光显示器件与第一实施例类似，但是在导电连接器与有机电致发光二极管E相接触的顶部具有不平坦或是不规则的形状。对于第二实施例中与第一实施例相同的特征省略了有关的说明。
如图7所示，上面有阵列元件220的第一基板210连接到具有有机电致发光二极管E的第二基板230，有机电致发光二极管E在第二基板230的背面形成。各个有机电致发光二极管E从第二基板230起依次包括第一电极232、有机电致发光层236和第二电极238。由多个电极隔离体234限定一个像素的子像素区。如上所述，包括多个薄膜晶体管T的阵列元件220形成在第一基板210上。每一个子像素区内设有一个薄膜晶体管T。多个导电连接器214被设置在第一基板210的阵列元件220和第二基板230上的有机电致发光二极管E之间。这样，导电连接器214就能如第一实施例一样用电路将薄膜晶体管T连接到有机电致发光二极管E。这种导电连接器214在导电连接器214与有机电致发光二极管E的第二电极238相接触的顶部具有不平坦的形状或不规则的表面214a。
有机电致发光二极管E需要从薄膜晶体管T接收电流，因此，接触点的接触电阻应该尽量小。如果接触点的接触电阻变大，在接触区就会产生电阻发热，使有机电致发光二极管E受到热损伤。为了防止这种电流集聚现象，导电连接器214应该避免与第二电极238仅有一个小接触点。
在导电连接器214顶部的不平坦顶部214a与有机电致发光二极管E的第二电极238形成许多接触点。这样，在施加压力将第一和第二基板210和230连接到一起时，导电连接器214对有机电致发光二极管E施加的压力得以分散。可以用平板照相术在顶部形成不平坦或不规则表面214a。在顶部形成不平坦或不规则表面214a的另一种方法是采用一个涂层和具有不平坦模式的种子层。
图8是一个像素的平面图，图示根据本发明第二实施例的导电连接器。在图8中，电极隔离体234是为了限定像素内的子像素区而设置的。每个子像素区内设有一个第二电极238。导电连接器214仍是设置在各个子像素区内并且接触到第二电极238。第二电极238与导电连接器214在接触区P2发生接触。由于导电连接器214的顶部具有不平坦形状或不规则表面214a，各个接触区P2有多个接触点240。第二实施例的导电连接器214顶部的不平坦形状或不规则表面214a能够分散出现在导电连接器214与第二电极248之间的力。另外，接触区P2的各个接触点240能在导电连接器214与有机电致发光二极管的第二电极238之间提供稳定和可靠的连接，尽量减少对有机电致发光二极管的损伤。
图9是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第三实施例的一个像素。图9所示的有机电致发光显示器件与第一和第二实施例类似，但是在导电连接器的顶部具有不同的形状。对于第三实施例中与第一实施例相同的特征省略了有关的说明。
如图9所示，上面有阵列元件320的第一基板310被连接到具有有机电致发光二极管E的第二基板330。有机电致发光二极管E在第二基板330的背面形成。各个有机电致发光二极管E从第二基板330起依次包括第一电极332、有机电致发光层336和第二电极338。由多个电极隔离体334将像素分割成子像素区。如上所述，包括多个薄膜晶体管T的阵列元件320在第一基板310上形成。每一个子像素区内设置有一个薄膜晶体管T。多个导电连接器314被设置在第一基板310的阵列元件320和第二基板330上的有机电致发光二极管E之间。导电连接器314用电路将薄膜晶体管T连接到有机电致发光二极管E。这种导电连接器314在导电连接器314与有机电致发光二极管E的第二电极338相接触的顶部具有凸起表面314a。
导电连接器314借助于顶部的凸起表面314a与有机电致发光二极管E的第二电极338形成接触点。凸起的顶部314a能够减少施加在有机电致发光二极管E的第二电极338上的力。具体地说，导电连接器314是用高展延性材料制成的，凸起表面使得导电连接器能够更可靠地吸收力，并同时保持与第二电极338的接触。
图10是一个放大的截面图，图示根据本发明第四实施例的薄膜晶体管和导电连接器。如图所示，在第一基板310上形成一个多晶硅的半导体层350和一个电容电极352。在半导体层350的中心部分按顺序形成一个栅极绝缘层354和栅极电极356。在第一基板310上形成一个层间隔离体358覆盖半导体层350、电容电极352和栅极电极356。层间隔离体358具有第一和第二接触孔360和362，分别从栅极电极356的两侧暴露出一部分半导体层350。在层间隔离体358上形成源极和漏极电极364和366，并且分别通过第一接触孔360和通过第二接触孔362接触到半导体层350。在层间隔离体358上形成对应着电容电极352的电源电极368。电源电极368和电容电极253组成一个以层间隔离体358作为介质层的存储电容。
根据本发明的第四实施例，导电连接器314具有第一和第二层372和376的双层结构。第一层372通常由绝缘材料构成并且覆盖源极和漏极电极364和366以及电源电极368。导电连接器314的第一层372有第三接触孔370暴露出漏极电极366的一部分。另外，在第一层372的顶上有一个凸起表面V。在第一层372上面形成的导电连接器314的第二层376是一种导电材料。由于第一层372的顶部有一个凸起表面V，在第一层372上面形成的第二层376也有一个凸起形状的表面V。导电连接器314的第二层376通过第三接触孔370接触到漏极电极366。第一和第二层372和376构成顶部具有凸起形状表面V的导电连接器314。由于第二层376是用导电材料制成的并且接触到漏极电极366，就能将薄膜晶体管电连接到有机电致发光二极管E。
仍参见图10，第一电极332，有机电致发光层336和第二电极338在第二基板330的背面依次形成并组成有机电致发光二极管。参见图9所示，第二电极338与导电连接器314的凸起形状V接触。导电连接器314也可具有两层以上的多层结构。考虑到与有机电致发光二极管的第二电极338的接触特性，导电连接器314的第二层376可以由两个以上导电层构成。尽管在图10中没有图示，源极电极被电路连接到一条信号线，而电源电极368用电路连接到电源线。最好是用聚丙烯酸酯或聚酰亚胺等光敏材料形成第一层372。
图11是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第五实施例的一个像素。图11所示的有机电致发光显示器件与前述实施例类似，但是在有机电致发光二极管背面有额外的一层。对于第五实施例中与第一实施例相同的特征省略了有关的说明。
在图11中，上面有阵列元件420的第一基板410与具有有机电致发光二极管E的第二基板430分开，用一个密封模式460将第一和第二基板410和430彼此连接。各个有机电致发光二极管包括从第二基板430起依次形成的第一电极432、有机电致发光层436和第二电极438。由多个电极隔离体434将像素分割成子像素区。如上所述，包括多个薄膜晶体管T的阵列元件420被形成在第一基板410上。在各个子像素区内设置一个薄膜晶体管T。
根据本发明的第五实施例，在各个有机电致发光二极管E的背面形成一个缓冲器电极440。这样，在第一基板410的阵列元件420与缓冲器电极440之间就有多个导电连接器414。具体地说，各个有机电致发光二极管E还包括第二电极438背面的一个缓冲器电极440。由于缓冲器电极440是用导电材料制成的，导电连接器414用电路将薄膜晶体管T连接到有机电致发光二极管E。
有机电致发光二极管E的第一和第二电极432和438是在一个蒸发器中形成的。然而，在蒸发器中形成的第一和第二电极432和438的金属薄膜容易受损并容易与有机电致发光二极管E分离。在第二电极438上形成缓冲器电极440能避免第二电极438受损和与有机电致发光二极管E的分离。在本实施例中，缓冲器电极440是由溅射装置用一种包括铝(Al)在内的金属材料形成的。例如是可以用铝钕(AlNd)制成缓冲器电极440。
图12是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第六实施例的一个像素。图12所示的有机电致发光显示器件与前述实施例类似，但是在导电连接器中有一种双层结构。对于第六实施例中与第一实施例相同的特征省略了有关的说明。
在图12中，上面有阵列元件520的第一基板510与具有有机电致发光二极管E的第二基板530分开。用一个密封模式560将第一和第二基板510和530彼此连接。各个有机电致发光二极管在第二基板530的背面形成，并且包括从第二基板530起依次形成的第一电极532、有机电致发光层536和第二电极538。由一个电极隔离体534将像素分割成子像素区。如上所述，包括多个薄膜晶体管T的阵列元件520在第一基板510上形成。在各个子像素区内设置一个薄膜晶体管T。
根据本发明的第六实施例，各个导电连接器514是具有第一金属层514a和第二金属层514b的一种双层结构。第一金属层154a是一种金属材料，其电阻率比第二金属层514b的电阻率要低。在第一金属层514a上形成的第二金属层514b也是一个金属层，但是比第一金属层514a具有较高的展延性。也就是说，接触到薄膜晶体管T的第一金属层514a是用具有低电阻率的金属材料制成的，而实际接触到有机电致发光二极管E的第二金属层514b是用具有较高展延性的金属材料制成的。由于导电连接器514中第二金属层514b的高展延性，在第一和第二基板510和530被对准并连接时对有机电致发光二极管E可能造成的损伤很小。由于导电连接器514的第一金属层514a的低电阻率，导电连接器514的电阻很小。
图13是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第七实施例的一个像素。图13所示的有机电致发光显示器件与第六实施例类似，但是在有机电致发光二极管的背面有一个额外的导电层。对于第七实施例中与第一实施例相同的特征省略了有关的说明。
在图13中，上面设有阵列元件620的第一基板610与具有有机电致发光二极管E的第二基板630分开。用一个密封模式660将第一和第二基板610和630彼此连接。有机电致发光二极管被形成在第二基板630的背面，并且包括从第二基板630起依次形成的第一电极632、有机电致发光层636和第二电极638。由多个电极隔离体634将有机电致发光层636和第二电极638分割成子像素区。如上所述，包括多个薄膜晶体管T的阵列元件620被形成在第一基板610上。在各个子像素区内各设置一个薄膜晶体管T。
根据本发明的第七实施例，在有机电致发光二极管E的背面形成一个缓冲器电极640。这样，在第一基板610的阵列元件620与缓冲器电极640之间就有多个导电连接器614。具体地说，有机电致发光二极管E还包括第二电极638背面的缓冲器电极640。由于缓冲器电极640是用导电材料制成的，导电连接器614用电路将薄膜晶体管T连接到有机电致发光二极管E。尽管图13所示是一种单层缓冲器电极640，它也可以是一种多层结构。
根据本发明的第七实施例，各个导电连接器614是有第一金属层614a和第二金属层614b的双层结构。第一金属层614a是一种金属材料，其电阻率比第二金属层614b的电阻率要低。在第一金属层614a上形成的第二金属层614b也是一个金属层，但是比第一金属层614a具有较高的展延性。正如第六实施例中所述，由于导电连接器614中第二金属层614b的高展延性，在第一和第二基板610和630被对准并连接时对有机电致发光二极管E可以造成的损伤很小。另外，由于缓冲器电极640的作用，有机电致发光二极管E具有更加稳定的结构。
图14是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第八实施例的一个像素。第八实施例与前述实施例的区别在于采用变色介质(CCM)显示基色(红绿蓝)。在图14中，第一和第二基板710和730被彼此分开。在第一基板710的正面形成阵列元件720。在第二基板730背面形成具有黑底层矩阵732b和红(R)绿(G)蓝(B)变色层732a的变色介质732。各个红(R)绿(G)蓝(B)变色层732a对应着各个子像素。在红(R)绿(G)蓝(B)变色层732a当中的第二基板730上形成黑底层矩阵732b，防止光的泄漏和彩色干扰造成的彩色交叉。红(R)绿(G)蓝(B)变色层732a和黑底层矩阵723b在本实施例中组成变色介质(CCM)732。在变色介质732的背面形成一个平坦层733。有机电致发光二极管E的第一电极735被设置在平坦层733的背面。第一电极735是一种透明导电材料。在第一电极735的背面形成绝缘材料的多个电极隔离体734。各个电极隔离体734将一个像素分割成子像素区并且对应着黑底层矩阵723b。电极隔离体734具有类似梯形形状的锥度。在多个锥形隔离体734当中被称为子像素区的各个间隔内，按顺序形成一个电致发光层736，第二电极738和缓冲器电极740。这样的子像素区包括与被电极隔离体734与下一个子像素区隔开的电致发光层736，第二电极738和缓冲器电极740。
仍参见图14，电极隔离体734是通过在各个子像素区内构图而形成第二电极738和缓冲器电极740的构造元件，因而要求电极隔离体734具有底部比顶部宽大的梯形形状。
在第一和第二基板710和730的外围形成一种密封模式760来连接第一和第二基板710和730，并且在第一和第二基板710和730之间形成一个单元间隙。在第一基板710上形成的阵列元件720包括薄膜晶体管T。进而在各个子像素区内的阵列元件上形成导电连接器714，以便将第一基板710的薄膜晶体管T电连接到第二基板730的缓冲器电极740。
根据第八实施例，缓冲器电极740被形成在有机电致发光二极管E的背面。这样就能在第一基板710的阵列元件720与缓冲器电极740之间设置多个导电连接器714。也就是说，有机电致发光二极管E进一步包括第二基板738背面的缓冲器电极740。由于缓冲器电极740是用导电材料制成的，导电连接器714用电路将薄膜晶体管T连接到有机电致发光二极管E。
在图14所示的第八实施例中，有机电致发光层736发射蓝光，它在原色红绿蓝光当中具有较高的能量。有机电致发光层736是一种多层结构，它是由第一电极740是阳极还是阴极所决定的。例如，如果第一电极735是阳极而第二电极738是阴极，有机电致发光层736就包括从第二电极738起的一个空穴注入层，一个空穴输送层，一个发射层，一个电子注入层和一个电子输送层。
在第八实施例中，有机电致发光层736为红绿蓝变色层732a提供蓝光，由红绿蓝变色层732a将所提供的蓝光变换成红绿蓝三原色。另外，根据本发明的第八实施例，各个导电连接器714是具有第一金属层714a和第二金属层714b的一种双层结构。第一金属层714a是具有低电阻率的金属材料并且在第一基板710的阵列元件720上形成。在第一金属层714a上形成的第二金属层714b也是金属材料，但是比第一金属层714a具有较高的展延性。由于导电连接器714的第二金属层714b的高展延性，在第一和第二基板710和730被对准并连接时对有机电致发光二极管E可能造成的损伤很小。另外，由于缓冲器电极740的作用，有机电致发光二极管E具有更加可靠和稳定的接触结构。
图15是顶部发光型有机电致发光显示器件的一个截面图，图示根据本发明第九实施例的一个像素。图15所示的有机电致发光显示器件与第七实施例类似，但是对第二和缓冲器电极的隔离具有不同的结构。对于第九实施例中与第一实施例相同的特征省略了有关的说明。
在图15中，上面设有阵列元件820的第一基板810与具有有机电致发光二极管E的第二基板830分开。用一个密封模式860连接第一基板810和第二基板830。多个有机电致发光二极管被形成在第二基板830的背面。各个有机电致发光二极管E从第二基板830起依次包括第一电极832、有机电致发光层834和第二电极836。各个有机电致发光二极管E还包括第二电极836背面的一个缓冲器电极838。
有机电致发光二极管E的有机电致发光层834依次包括第一载流子输送层834a、红(R)绿(G)蓝(B)发光层834b和第二载流子输送层834c。第一和第二载流子输送层834a和834c向红(R)绿(G)蓝(B)发光层834b注入并输送电子或空穴。红(R)绿(G)蓝(B)各自对应着像素的一个子像素区。
根据本发明的第九实施例不使用电极隔离体。另外，红(R)绿(G)蓝(B)发光层834b，第二电极836和缓冲器电极838是通过阴影掩模工艺形成的，这样能减少加工步骤。
如上所述，阵列元件820包括的多个薄膜晶体管T被形成在第一基板810上。各个薄膜晶体管T被设置在一个子像素区内。另外，在图15所示的第九实施例中，各个导电连接器814是具有第一金属层814a和第二金属层814b的双层结构。第一金属层814a是具有低电阻率的金属材料，并且在第一基板810的阵列元件820上形成。在第一金属层814a上形成的第二金属层814b也是金属材料，但是比第一金属层814a具有较高的展延性。如上所述，由于导电连接器814中第二金属层814b的高展延性，在第一810和第二基板830被对准并连接时对有机电致发光二极管E可能造成的损伤很小。另外，由于缓冲器电极838的作用，有机电致发光二极管E具有更加可靠和稳定的接触结构。
根据本发明如上所述，本发明是在第一基板上提供阵列元件而在第二基板上提供一个有机电致发光层。具有阵列元件的第一基板和具有有机电致发光层的第二基板是单独形成的。在分别检查而确定阵列元件和有机电致发光二极管都没有任何缺陷之后封装这些基板。如果发现具有阵列元件的第一基板或具有有机电致发光层的第二基板有任何缺陷，就容易用另一个没有缺陷的基板替换各个基板。这样就能根据本发明获得满意并可靠的有机电致发光显示器件，并且能够提高产量。另外，由于本发明的有机电致发光显示器件是一种顶部发光型器件，光是背离具有薄膜晶体管的那个基板发射的，能够改善孔径比例并且易于制造具有指定形状或指定形状的薄膜晶体管。根据本发明还能改善分辨率并延长有机电致发光显示器件的寿命。由于本发明提供了一种具有双面板类型的有机电致发光显示器件，外部空气不会进入有机电致发光显示器件内部。由于对第一基板和第二基板的封装，外部空气不容易影响到有机电致发光二极管。进而，由于导电连接器可具有各种形状和/或多层结构，能够改善导电连接器与有机电致发光二极管的电极之间的接触特性。
本领域的技术人员无需脱离本发明的原理和范围就能对本发明的有机电致发光显示器件作出各种各样的修改和变更。因此，本发明诣在覆盖属于附带的权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。

Claims (41)

1.一种有机电致发光器件包括：
由密封模式连接的第一和第二基板；
包括形成在第一基板上的多个薄膜晶体管的阵列元件；
形成在第二基板背面的第一电极；
形成在第一电极背面的多个电极隔离体，多个电极隔离体是由绝缘材料制成的，它限定了对应着各个薄膜晶体管的子像素区，
形成在各个子像素区内第一电极的背面的有机电致发光层；
形成在各个子像素区内的有机电致发光层背面的第二电极；
形成在各个子像素区内的第一和第二基板之间的一个导体，它连接到一个子像素区的第二电极。
2.如权利要求1的器件，其特征在于导电连接器接触到各个薄膜晶体管并具有接触到第二电极的平坦顶面。
3.如权利要求1的器件，其特征在于导电连接器接触到各个薄膜晶体管并具有接触到第二电极的不平坦顶面。
4.如权利要求3的器件，其特征在于导电连接器的不平坦顶面处在覆盖一个薄膜晶体管的那个钝化层的不平坦顶面上。
5.如权利要求3的器件，其特征在于各个接触点是圆形的。
6.如权利要求1的器件，其特征在于导电连接器接触到各个薄膜晶体管并具有接触到第二电极的凸起顶面。
7.如权利要求1的器件，其特征在于各个薄膜晶体管包括：
一个半导体层；
半导体层上的栅极绝缘层；
栅极绝缘层上的栅极电极，栅极电极被设置在半导体层的中心部分上方；
覆盖半导体层和栅极电极的一个钝化层，并具有在栅极电极两侧暴露出半导体层的第一和第二接触孔；
钝化层上的源极电极，它通过第一接触孔接触到半导体层；
钝化层上的漏极电极，它通过第二接触孔接触到半导体层。
8.如权利要求1的器件，其特征在于第一电极是阳极，第二电极是阴极，而有机电致发光层从第一电极起依次包括一个空穴注入层、一个空穴输送层、一个发光层、一个电子输送层和一个电子注入层。
9.如权利要求1的器件，其特征在于还包括处在导电连接器和第二电极之间的一个缓冲器电极。
10.如权利要求9的器件，其特征在于缓冲器电极是用包括铝在内的金属材料制成的。
11.如权利要求1的器件，其特征在于各个导电连接器是具有第一金属层和第二金属层的一种双层结构。
12.如权利要求11的器件，其特征在于第一金属层的金属材料的电阻率比第二金属层要低。
13.如权利要求12的器件，其特征在于第二金属层的金属材料比第一金属层具有较大的展延性。
14.如权利要求12的器件，其特征在于还包括处在各个导电连接器和第二电极之间的一个缓冲器电极。
15.如权利要求14的器件，其特征在于缓冲器电极是用包括铝在内的金属材料制成的。
16.如权利要求1的器件，其特征在于各个导电连接器是具有多个金属层的一种多层结构。
17.如权利要求1的器件，其特征在于第一电极，有机电致发光层和第二电极组成一个朝第二基板的方向发光的有机电致发光二极管。
18.如权利要求1的器件，其特征在于第一和第二基板之间的单元间隙中含有惰性气体。
19.如权利要求1的器件，其特征在于各个导电连接器具有类似梯形形状的锥度。
20.如权利要求1的器件，其特征在于第一电极是用透明导电材料制成的，而第二电极是用不透明金属材料制成的。
21.一种有机电致发光器件包括：
由密封模式连接的第一和第二基板；
包括形成在第一基板上的多个薄膜晶体管的阵列元件；
形成在第二基板背面的变色介质，其中的变色介质具有的黑底矩阵所限定的具有红绿蓝色变色层的子像素区分别对应着一个像素的各个子像素区；
形成在变色介质背面的第一电极；
形成在第一电极背面的有机电致发光层，其中的有机电致发光层发射蓝光；
形成在有机电致发光层背面的第二电极，第二电极对应着子像素区；
第一电极背面的多个电极隔离体，对应着所限定的子像素区内的黑底矩阵的位置；以及
形成在第一和第二基板之间的多个导电连接器，各个导电连接器将一个阵列元件电连接到各个子像素区内的第二电极。
22.如权利要求21的器件，其特征在于第一电极是阳极，第二电极是阴极，而有机电致发光层从第一电极起依次包括一个空穴注入层、一个空穴输送层、一个发光层、一个电子输送层和一个电子注入层。
23.如权利要求21的器件，其特征在于导电连接器是具有第一金属层和第二金属层的一种双层结构。
24.如权利要求23的器件，其特征在于第一金属层的金属材料的电阻率比第二金属层要低。
25.如权利要求24的器件，其特征在于第二金属层的金属材料比第一金属层具有较大的展延性。
26.如权利要求25的器件，其特征在于还包括处在各个导电连接器和第二电极之间的一个缓冲器电极。
27.如权利要求26的器件，其特征在于缓冲器电极是用包括铝在内的金属材料制成的。
28.如权利要求21的器件，其特征在于导电连接器是具有多个金属层的一种多层结构。
29.如权利要求21的器件，其特征在于第一电极，有机电致发光层和第二电极组成一个朝第二基板的方向发光的有机电致发光二极管。
30.如权利要求21的器件，其特征在于第一和第二基板之间的单元间隙中含有惰性气体。
31.如权利要求21的器件，其特征在于各个导电连接器具有类似梯形形状的锥度。
32.如权利要求21的器件，其特征在于第一电极是用透明导电材料制成的，而第二电极是用不透明金属材料制成的。
33.一种有机电致发光器件包括：
由密封模式连接的第一和第二基板；
包括多个薄膜晶体管的阵列元件，各个薄膜晶体管在第一基板上形成并且其位置对应着各个子像素区；
形成在第二基板背面的第一电极；
形成在第一电极背面的有机电致发光层，有机电致发光层包括的红绿蓝发光层各自对应着一个独立的子像素区，；
各个子像素区内的有机电致发光层背面的第二电极；
各个子像素区内的第二电极背面的缓冲器电极；以及
形成在第一和第二基板之间的多个导电连接器，各个导电连接器用电路将一个阵列元件连接到各个子像素区内的缓冲器电极。
34.如权利要求33的器件，其特征在于有机电致发光层包括处在红绿蓝发光层的顶面和底面上的第一载流子输送层和第二载流子输送层。
35.如权利要求34的器件，其特征在于第一和第二载流子输送层向红(R)绿(G)蓝(B)发光层注入并输送电子和空穴。
36.如权利要求33的器件，其特征在于各个导电连接器是具有第一金属层和第二金属层的一种双层结构。
37.如权利要求36的器件，其特征在于第一金属层的金属材料的电阻率比第二金属层要低。
38.如权利要求37的器件，其特征在于第二金属层的金属材料比第一金属层具有较大的展延性。
39.如权利要求33的器件，其特征在于第一电极，有机电致发光层和第二电极组成一个朝第二基板的方向发光的有机电致发光二极管。
40.如权利要求33的器件，其特征在于第一和第二基板之间的单元间隙中含有惰性气体。
41.如权利要求33的器件，其特征在于第一电极是用透明导电材料制成的，而第二电极是用不透明金属材料制成的。
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