CN105280679B - 有机电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
有机电致发光装置。公开了一种有机电致发光装置OELD,该有机电致发光装置包括:第一基板,其包括像素区,所述像素区包括元件区和发光区;存储电容器,其设置在元件区中,所述存储电容器包括第一存储电极、所述第一存储电极上的第一缓冲层、以及所述第一缓冲层上的第二存储电极;第二缓冲层,其在所述存储电容器上;多个TFT,其在所述元件区中并在所述第二缓冲层上;钝化层,其在所述多个TFT上,其中,所述存储电容器与所述多个TFT中的至少一个交叠。
Description
本申请要求2014年7月3日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2014-0083164的优先权,该申请的全部内容特此出于所有目的以引用方式,如同在本文中完全阐明。
技术领域
本发明涉及有机电致发光装置(OELD)。特别地,本发明涉及可提高存储电容器的电容和像素区的孔径比并且实现高分辨率的OELD。
背景技术
近来,面临信息社会,显示电信息信号的显示领域已经快速发展,因此,开发并使用了各种平板显示装置。
使用液晶显示装置(LCD)、等离子体显示面板装置(PDP)、场发射显示装置(FED)、电致发光显示装置(ELD)等作为平板显示装置。因为这些平板显示装置具有外形薄、重量轻和功耗低的优异性能,显示装置已经迅速成为传统阴极射线管(CRT)的替代品。
在这些平板显示装置之中,有机电致发光装置(OELD)具有高亮度和低驱动电压的性质。
另外,OELD因是自发光装置,可具有高对比度和非常薄的外形,容易以大约数微秒的响应速度显示移动图像,在视角方面没有限制,在低温下是稳定的,并且具有因DC 5V至15V的低驱动电压而容易制造和设计的驱动电路。
因此,具有以上优点的OELD用于诸如TV、监视器、移动电话等各种IT装置。
OELD被分类为无源矩阵型和有源矩阵型。无源矩阵型OELD具有彼此交叉的扫描线和信号线以形成矩阵形式的装置,根据时间顺序驱动扫描线以驱动各像素,因此为了实现所需的平均亮度,需要瞬时亮度达平均亮度乘以行数这么大。
然而,在有源矩阵型OELD中,在各像素区中形成作为用于开/关像素的开关元件的薄膜晶体管(TFT),在各像素区中开/关与TFT连接的第一电极,面对第一电极的第二电极变成公共电极。
另外,在有源矩阵型OELD中,施加到像素区的电压被充入存储电容器中并且在施加下一帧的信号之前一直保持,因此不管扫描线的数量如何,针对一个帧继续驱动各像素。
因此,即使施加低电流,也发射相同亮度,因此优点是功耗低、精确度高且尺寸大。因此,近来,广泛使用有源矩阵型OELD。
图1是示出根据相关技术的OELD的剖视图。
出于说明的目的,像素区P中形成开关TFT(未示出)、驱动TFT DTr的区域被称为元件区DA,像素区P中形成存储电容器StgC的区域被称为存储区StgA。
参照图1,包括本征多晶硅的第一区13a和掺杂有杂质的第二区13b的半导体层13、栅绝缘层16、栅极21、具有将各第二区13b露出的半导体接触孔25的层间绝缘层23、源极33和漏极36顺序位地于第一基板10上以形成驱动TFT DTr,源极33和漏极36分别与电力线(未示出)和有机发光二极管E连接。
有机发光二极管E包括彼此面对的第一电极47和第二电极63和其间的有机发光层60。第一电极47与各像素区中的驱动TFT DTr的电极接触,第二电极63形成在整个有机发光层60上。
存储电容器StgC形成在各像素区中,以保持视频信号,直到输入下一个视频信号为止。
关于存储电容器StgC的结构,由掺杂的多晶硅制成的第一存储电极15形成在与半导体层13相同的层上,用作电介质层的栅绝缘层16形成在第一存储电极15上,由与栅极21相同的材料制成的第二存储电极18形成在栅绝缘层16上,从而形成第一存储电容器StgC1。
另外,层间绝缘层23形成在第二存储电极18上,电力线(未示出)形成在层间绝缘层23上,电力线在层间绝缘层23上的部分形成第三存储电极38。因此,第二存储电极18、层间绝缘层23和第三存储电极38形成第二存储电容器StgC2。
因此,相关技术的OELD1包括彼此并联连接的第一存储电容器StgC1和第二存储电容器StgC2,并且具有作为第一存储电容器StgC1的存储电容和第二存储电容器StgC2的存储电容之和的存储电容。
近来,迫切需要显示装置具有高分辨率。
显示装置的分辨率被定义为PPI(每英寸的像素),高分辨率显示装置意指具有300PPI或更大的显示装置。另外,近来,需要具有500PPI或更大的超级分辨率的显示装置。
为了实现超级分辨率,应该增加每个单元面积的像素区的数量,这意味着各像素区的尺寸减小。
当像素区的尺寸减小时,构成像素区的组件也减小,因此存储电容器的面积减小。这样造成存储电容器减小。
另外,当像素区的尺寸减小时,有机发光层的尺寸减小,存储电容因此减小,但并不成比例。
换句话讲,因为由于存储电容器的尺寸减小而导致的存储电容的减小大于像素区的减小,像素区中用于形成存储电容器的面积需要进一步增大。
另外,当在像素区中存储电容器的面积增大时,存储电容器的面积相对进一步增大,因此孔径比减小。
柔性OELD使用塑料膜替代玻璃基板从而具有柔性,因此柔性OELD的质量轻并且耐冲击力高,并且因为OLED可弧形弯曲或弯曲,所以可以按各种形式来制造柔性OELD。因此,近来研究的是柔性OELD。
然而,由塑料膜制成的柔性基板相比于玻璃基板在接触湿气和氧气时性能差。因此,由于湿气和氧气逐渐渗入柔性基板,导致柔性基板的柔性受损或者柔性基板的内部电路受损。
另外,柔性基板往往会由于静电而带电,并且由于感生电场,导致TFT发生故障并且显示质量因此降低。
发明内容
因此,本发明致力于基本上消除了由于相关技术的限制和缺点导致的问题中的一个或更多个的OLED。
本发明的目的是提高存储电容器的电容并且提高孔径比而没有增大存储电容器的面积。
本发明的额外特征和优点将在随后的描述中阐述,部分地根据描述而清楚,或者可以通过本公开的实践而得知。将通过书面描述及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得本公开的优点。
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的,如本文中实施和广义描述的,一种有机电致发光装置(OELD)包括:第一基板,其包括像素区,所述像素区包括元件区和发光区;存储电容器,其设置在元件区中,所述存储电容器包括第一存储电极、所述第一存储电极上的第一缓冲层、以及所述第一缓冲层上的第二存储电极;第二缓冲层,其在所述存储电容器上;多个TFT,其在所述元件区中的所述第二缓冲层上;钝化层,其在所述多个TFT上,其中,所述存储电容器与所述多个TFT中的至少一个交叠。
要理解,以上的总体描述和以下的详细描述都是示例性的和说明性的,并且旨在对要求保护的本发明提供进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解,并入且构成本说明书的一部分,附图示出本公开的实施方式并且与描述一起用于说明本公开的原理。在附图中:
图1是示出根据相关技术的OELD的剖视图;
图2是根据本发明的OELD的像素区的电路图;
图3是示出根据本发明的第一实施方式的OELD的像素区的剖视图;
图4A和图4B是示出根据本发明的替代实施方式的OELD的像素区的剖视图;
图5是示出根据本发明的第二实施方式的OELD的像素区的剖视图;以及
图6A和图6B是示出根据本发明的替代实施方式的OELD的像素区的剖视图。
具体实施方式
现在,将详细参照实施方式,在附图中示出这些实施方式的示例。可在整个附图中使用相同或类似的参考标号来表示相同或类似的部件。
图2是根据本发明的OELD的像素区的电路图。
参照图2,本发明的OELD的像素区P包括选通线GL、数据线DL、电力线PL、开关TFTSTr、驱动TFT DTr、存储电容器StgC和有机发光二极管E。
更详细地,选通线GL沿着第一方向延伸并且相互分隔开,数据线DL沿着与第一方向交叉的第二方向延伸并且相互分隔开。电力线PL与数据线DL分隔开并且供应电源电压。
像素区P被定义为选通线GL和数据线DL所环绕的区域。
在各像素区P中,开关TFT STr形成在选通线GL和数据线DL的交叉部分中,驱动TFTDTr电连接到开关TFT STr。
作为有机发光二极管E的末端端子的第一电极连接到驱动TFT DTr的漏极,作为有机发光二极管E的另一个末端端子的第二电极连接到接地端子。因此,当驱动TFT DTr导通时,电力线PL的电源电压被传递到有机发光二极管E。
存储电容器StgC连接在驱动TFT DTr的栅极和源极之间。
当通过选通线GL施加选通信号时,开关TFT STr导通,数据线DL的信号被传递到驱动TFT DTr的栅极。因此,驱动TFT DTr导通,有机发光二极管E发光。
当驱动TFT DTr导通时,确定从电力线PL流向有机发光二极管E的电流的电平,因此,有机发光二极管E可实现灰度级。
另外,存储电容器StgC用于在开关TFT STr截止时保持驱动TFT DTr的栅电压。因此,即使开关TFT STr处于截止状态,在下一帧之前也可保持流向有机发光二极管E的电流的电平。
下文中,说明根据本发明的OELD的构造的实施方式。
<第一实施方式>
图3是示出根据本发明的第一实施方式的OELD的像素区的剖视图。
出于说明的目的,像素区P中形成开关TFT STr、驱动TFT DTr和存储电容器StgC的区域被称为元件区DA,像素区P中形成有机发光二极管E的区域被称为发光区EA。另外,元件区DA中形成开关TFT STr和驱动TFT DTr的各个区域被称为开关区和驱动区。
参照图3,第一实施方式的OELD 101包括:第一基板101,其在上面具有开关TFTSTr、驱动TFT DTr、存储电容器StgC和有机发光二极管E;第二基板(未示出),其用于封装。
在第一基板101上,由金属材料制成的第一存储电极103被形成为对应于各元件区DA。
第一缓冲层104形成在第一存储电极103上并且可由(例如)硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料制成。优选地,而非限制地,第一缓冲层104的厚度是大约1000埃至4000埃。
第一缓冲层104是构成存储电容器StgC并且用作电介质层的一个组件,电介质层的厚度是确定存储电容器StgC的电容的因素。
换句话讲,随着第一缓冲层104的厚度变得越大,存储电容器StgC的电容变得越小,相反地,随着第一缓冲层104的厚度变得越小,存储电容器StgC的电容变得越大。
因此,为了使存储电容器StgC具有大电容,第一缓冲层104优选地可具有大约500埃至大约3000埃的厚度。
在相关技术OELD(图1的1)中,栅绝缘层(图1中的16)或层间绝缘层(图1中的23)用作电介质层。然而,栅绝缘层或层间绝缘层在减小其厚度方面具有限制,这是因为栅绝缘层或层间绝缘层用作存储电容器(图1的StgC1或StgC2)的电介质层并且也用作OLED的组件(即,绝缘层)。因此,不可以调节栅绝缘层或层间绝缘层的厚度。
然而,在第一实施方式的OELD 100中,第一缓冲层104是被独立采用以用作存储电容器StgC的电介质层的组件。因此,通过使用介电常数高于硅氧化物(SiO2)的硅氮化物(SiNx)形成第一缓冲层104,可减小存储电容器StgC的面积。另外,可按需要调节第一缓冲层104的厚度,并且在这种情况下,通过在不造成制造误差的范围内尽可能薄地形成第一缓冲层104,可使存储电容器StgC的电容最大。
由金属材料制成的第二存储电极106形成在第一缓冲层104上并且与第一存储电极103交叠。相互交叠的第一存储电极103、缓冲层104和第二存储电极106构成存储电容器StgC。
在图3中,示出存储电容器StgC基本上遍及各元件区DA的开关区和驱动区形成。在替代实施方式中,如图4A和图4B中所示,存储电容器StgC可形成为与开关TFT STr交叠(参照图4A)或者与驱动TFT DTr交叠(参照图4B)。
第二缓冲层108形成在第二存储电极106上并且形成在整个第一基板101上方,并且可由例如硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料制成。
第二缓冲层108可用于防止第二存储电极106和多晶硅之间电短路,并且还用于防止由于当使非晶硅结晶以形成多晶硅的第一半导体层113和第二半导体层115时来自第一基板101的碱离子的发射而导致第一半导体层113和第二半导体层115的性能降低。
第一半导体层113和第二半导体层115分别形成在开关区和驱动区中,并且包括在各个中心部分形成并且由本征多晶硅制成的各个第一区113a和115a、以及形成在相应的两个侧部并且由高度掺杂杂质的多晶硅制成的各个第二区113b和115b。
即使在附图中未示出,第一半导体层113和第二半导体层115也可包括在第一区113a和115a与第二区113b和115b之间轻度掺杂有杂质的各个第三区。换句话讲,第三区的掺杂浓度小于第二区113b和115b的掺杂浓度。第三区可被称为LDD(轻度掺杂漏)区。
在附图中,示出第一半导体层113和第二半导体层115具有各个第一区113a和113b以及第二区113b和115b。
另选地,第一半导体层113和第二半导体层115可均由氧化物半导体材料而非多晶硅制成,氧化物半导体材料可以是IGZO(氧化铟镓锌)、ZTO(氧化锌锡)、ZIO(氧化锌铟)和ZnO(氧化锌)中的一种。当使用氧化物半导体材料时,可不形成掺杂有杂质的第二区和第三区。
栅绝缘层116形成在第一半导体层113和115上并且形成在整个第一基板101上方,并且可由无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx)中的至少一种)形成。
第一栅极120a和第二栅极120b分别形成在开关区和驱动区中,并且分别对应于第一半导体层113和第二半导体层115,更详细地,分别对应于第一半导体层113的第一区113a和第二半导体层115的第一区113b。
第一栅极120a和第二栅极120b可形成为,均具有使用低电阻金属材料(例如,铝(Al)、铝合金(例如,AlNd)、铜(Cu)、铜合金、钼(Mo)和钼合金)中的一种的单层结构,或者具有使用上述金属材料中的至少两种的多层结构。
在附图中,示出第一栅极120a和第二栅极120b均具有单层结构。
即使在附图中未示出,选通线也由与第一栅极120a和第二栅极120b相同的材料与第一栅极120a和第二栅极120b形成在相同的层上。选通线连接到第一栅极120a并且沿着第一方向延伸。
层间绝缘层123形成在第一栅极120a和第二栅极120b和选通线上并且形成在整个第一基板101上方,并且可由无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx))制成。
层间绝缘层123和栅绝缘层116包括半导体接触孔125,半导体接触孔125将第一半导体层113的第二区113b和第二半导体层115的第二区115b露出。另外,层间绝缘层123、栅绝缘层116和第二缓冲层108包括将第二存储电极106露出的存储接触孔sch。另外,层间绝缘层123包括将第二栅极120b露出的栅接触孔gch。
在图4A和图4B中示出的替代实施方式中,存储接触孔sch形成在层间绝缘层123、栅绝缘层116和第二缓冲层108还有第一缓冲层104中,以将第一存储电极103露出。
当第一半导体层113和第二半导体层115由氧化物半导体材料制成时,半导体接触孔125将第一半导体层113和第二半导体层115中的每个的两侧露出。
通过对应的半导体接触孔125与第一半导体层113的对应第二区113b接触的第一源极133a和第一漏极136a、以及通过对应的半导体接触孔125与第二半导体层115的对应第二区115b接触的第二源极(未示出)和第二漏极136b形成在层间绝缘层123上。
当第一半导体层113和第二半导体层115由氧化物半导体材料制成时,第一源极133a和第一漏极136a与第一半导体层113的对应两侧区域接触,第二源极和第二漏极136b与第二半导体层115的对应两侧区域接触。
第一辅助图案137还形成在层间绝缘层123上,通过栅接触孔gch与第二栅极120b接触,并且连接到第一漏极136a。
即使在图中未示出,连接到第一源极133a并且沿着与第一方向交叉的第二方向延伸的数据线、以及与数据线平行并且连接到第二源极的电力线形成在层间绝缘层123上。
第一源极133a、第一漏极136a、第二源极、第二漏极136b、数据线和电力线可被形成为均具有使用低阻金属材料(例如,铝(Al)、铝合金(例如,AlNd)、铜(Cu)、铜合金、钼(Mo)和钼合金)中的一种的单层结构,或者具有使用上述金属材料中的至少两种的多层结构。
在附图中,示出第一源极133a、第一漏极136a、第二源极、第二漏极136b、数据线和电力线均具有单层结构。
顺序地位于开关区中第一半导体层113、栅绝缘层116、第一栅极120a、层间绝缘层123、第一源极133a和第一漏极136a构成开关TFT STr。顺序地位于驱动区中的第二半导体层115、栅绝缘层116、第二栅极120b、层间绝缘层123、第二源极和第二漏极136b构成驱动TFT DTr。
钝化层160形成在第一源极133a、第一漏极136a、第二源极、第二漏极136b、数据线和电力线上,并且可由有机绝缘材料(例如,感光亚克力)或无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx))制成。
钝化层160包括将第二漏极136b露出的漏接触孔163。
在附图中,钝化层160由有机绝缘层制成,使得钝化层160的表面基本上是平坦的。
第一电极165形成在各像素区P的发光区EA中的钝化层160上,并且通过漏接触孔163连接到第二漏极136b。
第一电极165可由具有相对高逸出功的透明导电材料(例如,ITO(铟锡氧化物))制成,使得第一电极165用作阳极。另选地,第一电极165由具有低逸出功的金属材料(例如,铝(Al)、铝-钕合金(AlNd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)和铝-镁合金(AlMg)中的至少一种)制成,使得第一电极165用作阴极。
堤167形成在第一电极165上和发光区EA的边界处。堤167环绕发光区EA,与第一电极165的边缘部分交叠,并且将第一电极165的中心部分露出。
堤167可由透明有机绝缘材料(例如,聚酰亚胺)或黑色有机绝缘材料(例如,黑色树脂)制成。
有机发光层170形成在被堤167环绕的发光区EA的第一电极167上。第二电极173形成在有机发光层170和堤167上并且在整个显示区上方。
第一电极165和第二电极173以及其间的有机发光层构成有机发光二极管E。
尽管在图中未示出,但第一发光补偿层可形成在第一电极165和有机发光层170之间,并且可具有单层或多层结构。另外,第二发光补偿层可形成在第二电极173和有机发光层170之间并且可具有单层或多层结构。
当第一电极165用作阳极时,第一发光补偿层可具有包括顺序地位于第一电极165上的空穴注入层和空穴传输层的多层结构,第二发光补偿层可具有包括顺序地位于有机发光层170上的电子传输层和电子注入层的多层结构。
另选地,第一发光补偿层可具有空穴注入层或空穴传输层的单层结构,第二发光补偿层可具有电子注入层或电子传输层的单层结构。
第一发光补偿层还可包括电子阻挡层,第二发光补偿层还可包括空穴阻挡层。
当第一电极165用作阴极时,第一发光补偿层和第二发光补偿层的以上位置改变。
当第一电极165用作阳极时,第二电极173可由具有相对低逸出功的金属材料(例如,铝(Al)、铝-钕合金(AlNd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)和铝-镁合金(AlMg)中的至少一种)制成,使得第二电极173用作阴极。当第一电极165用作阴极时,第二电极173可由具有相对高逸出功的透明导电材料(例如,ITO)制成,使得第二电极173用作阳极。
采用作为封装基板的第二基板以面对具有以上组件的第一基板101。
可使用由密封剂或玻璃料制成的粘合剂材料将第一基板101和第二基板彼此附接以形成OELD面板,粘合剂材料沿着第一基板101和第二基板的外围部分设置。另外,第一基板101和第二基板之间的空间可用真空或惰性气体填充。
第二基板可由具有柔性的塑料材料或玻璃材料制成。
另选地,第二基板可形成为具有粘合剂层的膜型,并且可与第一基板101上的第二电极173接触。
另选地,在第二电极173上还可形成由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成的覆盖层,并且在这种情况下,覆盖层被用于封装层,并且可去除用于封装的第二基板。
如上所述,第一实施方式的OELD 101使用被构造成与开关TFT STr和驱动TFT DTr中的至少一个交叠的存储电容器StgC。因此,OELD 101不需要额外区域以在各元件区DA之外形成存储电容器StgC。
因此,各像素区P中的元件区DA的面积可减小,通过利用元件区DA的减小面积用于发光区EA,可提高孔径比。
另外,由于存储电容器StgC可在整个元件区DA的上方形成,可充分得到存储电容器StgC的电容。
因此,即使OELD 101具有300PPI或更大的高分辨率,也可防止由于存储电容的减小而导致的显示质量降低。
另外,由于存储电容器StgC与开关TFT STr和/或驱动TFT DTr交叠,因此存储电容器StgC用作遮蔽第一半导体层113和/或第二半导体层115使其免于照到外部光的组件,因此,可防止由于外部光进入半导体层而造成的漏电流导致TFT故障。
<第二实施方式>
图5是示出根据本发明的第二实施方式的OELD的像素区的剖视图。
出于说明的目的,像素区P中形成开关TFT STr、驱动TFT DTr和存储电容器StgC的区域被称为元件区DA,像素区P中形成有机发光二极管E的区域被称为发光区EA。另外,元件区DA中形成开关TFT STr和驱动TFT DTr的各个区域被称为开关区和驱动区。
参照图5,第二实施方式的OELD 201包括:第一基板201,其在上面具有开关TFTSTr、驱动TFT DTr、存储电容器StgC和有机发光二极管E;第二基板(未示出),其用于封装。
第一基板201可以是玻璃基板或柔性基板。在柔性基板的情况下,基板201可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚烯烃、聚(聚醚砜)(PES)等制成。
当OELD 201使用柔性基板时,由于OELD 201具有柔性,因此OELD 201可质量轻并耐冲击力高,并且可按各种形式制造。
在第一基板201上,形成湿气阻挡层202并且湿气阻挡层202可由无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx)中的至少一种)制成。
柔性的第一基板201相比于玻璃基板在阻挡湿气和氧气方面性能差,因此需要湿气阻挡层202。
湿气阻挡层202可具有使用硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx)中的至少一种的单层或双层结构。另选地,湿气阻挡层202可具有使用无机绝缘材料和有机绝缘材料的多层结构。
由金属材料制成的第一存储电极203对应于各元件区DA形成在湿气阻挡层202上。
第一缓冲层204形成在第一存储电极203上并且可由无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx))制成。优选地(而不限于),第一缓冲层204具有大约2000埃至4000埃的厚度。
第一缓冲层204是构成存储电容器StgC并且用作电介质层的一个组件,电介质层的厚度是确定存储电容器StgC的电容的因素。
换句话讲,随着第一缓冲层204的厚度变得越大,存储电容器StgC的电容变得越小,相反地,随着第一缓冲层204的厚度变得越小,存储电容器StgC的电容变得越大。
因此,为了使存储电容器StgC具有大电容,第一缓冲层204更优选地具有大约500埃至大约3000埃的厚度。
在相关技术OELD(图1的1)中,栅绝缘层(图1中的16)或层间绝缘层(图1中的23)用作电介质层。然而,栅绝缘层或层间绝缘层在减小其厚度方面有限,因为栅绝缘层或层间绝缘层用作存储电容器(图1的StgC1或StgC2)的电介质层并且也用作OLED的组件(即,绝缘层)。因此,不可以调节栅绝缘层或层间绝缘层的厚度。
然而,在第二实施方式的OELD 200中,第一缓冲层204是被独立采用以用作存储电容器StgC的电介质层的组件。因此,通过使用介电常数高于硅氧化物(SiO2)的硅氮化物(SiNx)形成第一缓冲层204,可减小存储电容器StgC的面积。另外,可按需要调节第一缓冲层204的厚度,并且在这种情况下,通过在不造成制造误差的范围内尽可能薄地形成第一缓冲层104,可使存储电容器StgC的电容最大。
由金属材料制成的第二存储电极206形成在第一缓冲层204上并且与第一存储电极203交叠。相互交叠的第一存储电极203、缓冲层204和第二存储电极206构成存储电容器StgC。
在图5中,示出存储电容器StgC形成在基本上整个各元件区DA的开关区和驱动区上。在替代实施方式中,如图6A和图6B中所示,存储电容器StgC可形成为与开关TFT STr交叠(参照图6A)或者与驱动TFT DTr交叠(参照图6B)。
第二缓冲层208形成在第二存储电极206上并且形成在整个第一基板201上方,并且可由例如硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料制成。
第二缓冲层208可用于防止第二存储电极206和多晶硅之间电短路,并且还用于防止由于当使非晶硅结晶以形成多晶硅的第一半导体层213和第二半导体层215时来自第一基板201的碱离子的发射而导致第一半导体层213和第二半导体层215的性能降低。
第一半导体层213和第二半导体层215分别形成在开关区和驱动区中,并且包括在各个中心部分形成并且由本征多晶硅制成的各个第一区213a和215a、以及形成相应两个侧部并且由高度掺杂杂质的多晶硅制成的各个第二区213b和215b。
即使在附图中未示出,第一半导体层213和第二半导体层215也可包括在第一区213a和215a与第二区213b和215b之间轻度掺杂有杂质的各个第三区。换句话讲,第三区的掺杂浓度小于第二区213b和215b的掺杂浓度。第三区可被称为LDD(轻度掺杂漏)区。
在附图中,示出第一半导体层213和第二半导体层215具有各个第一区213a和213b以及第二区213b和215b。
另选地,第一半导体层213和第二半导体层215可均由氧化物半导体材料而非多晶硅制成,氧化物半导体材料可以是IGZO(铟镓锌氧化物)、ZTO(锌锡氧化物)、ZIO(锌铟氧化物)和ZnO(锌氧化物)中的一种。当使用氧化物半导体材料时,可不形成掺杂有杂质的第二区和第三区。
栅绝缘层216形成在第一半导体层213和215上并且形成在整个第一基板201上方,并且可由无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx)中的至少一种)形成。
第一栅极220a和第二栅极220b分别形成在开关区和驱动区中,并且分别对应于第一半导体层213和第二半导体层215,更详细地,分别对应于第一半导体层213和第二半导体层215的第一区213a和第一区213b。
第一栅极220a和第二栅极220b可形成为,均具有使用低电阻金属材料(例如,铝(Al)、铝合金(例如,AlNd)、铜(Cu)、铜合金、钼(Mo)和钼合金)中的一种的单层结构,或者具有使用上述金属材料中的至少两种的多层结构。
在附图中,示出第一栅极220a和第二栅极220b均具有单层结构。
即使在附图中未示出,选通线也由与第一栅极220a和第二栅极220b相同的材料与第一栅极220a和第二栅极220b形成在相同的层上。选通线连接到第一栅极220a并且沿着第一方向延伸。
层间绝缘层223形成在第一栅极220a、第二栅极220b和选通线上并且形成在整个第一基板201上方,并且可由无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx))制成。
层间绝缘层223和栅绝缘层216包括半导体接触孔225,半导体接触孔225将第一半导体层213的第二区213b和第二半导体层215的第二区215b露出。另外,层间绝缘层223、栅绝缘层216和第二缓冲层208包括将第二存储电极206露出的存储接触孔sch。另外,层间绝缘层223包括将第二栅极220b露出的栅接触孔gch。
在图6A和图6B中示出的替代实施方式中,存储接触孔sch形成在层间绝缘层223、栅绝缘层216和第二缓冲层208还有第一缓冲层204中,以将第一存储电极203露出。
当第一半导体层213和第二半导体层215由氧化物半导体材料制成时,半导体接触孔225将第一半导体层213和第二半导体层215中的每个的两侧露出。
通过对应的半导体接触孔225与第一半导体层213的对应第二区213b接触的第一源极233a和第一漏极236a、以及通过对应的半导体接触孔225与第二半导体层215的对应第二区215b接触的第二源极(未示出)和第二漏极236b形成在层间绝缘层223上。
当第一半导体层213和第二半导体层215由氧化物半导体材料制成时,第一源极233a和第一漏极236a与第一半导体层213的对应的两侧区域接触,第二源极和第二漏极236b与第二半导体层215的对应两侧区域接触。
第一辅助图案237还形成在层间绝缘层223上,并且通过栅接触孔gch与第二栅极220b接触,并且连接到第一漏极236a。
即使在图中未示出,连接到第一源极233a并且沿着与第一方向交叉的第二方向延伸的数据线、以及与数据线平行并且连接到第二源极的电力线形成在层间绝缘层223上。
第一源极233a、第一漏极236a、第二源极、第二漏极236b、数据线和电力线可被形成为均具有使用低阻金属材料(例如,铝(Al)、铝合金(例如,AlNd)、铜(Cu)、铜合金、钼(Mo)和钼合金)中的一种的单层结构,或者具有使用上述金属材料中的至少两种的多层结构。
在附图中,示出第一源极233a、第一漏极236a、第二源极、第二漏极236b、数据线和电力线均具有单层结构。
顺序地位于开关区中第一半导体层213、栅绝缘层216、第一栅极220a、层间绝缘层223、第一源极233a和第一漏极236a构成开关TFT STr。顺序地位于驱动区中的第二半导体层215、栅绝缘层216、第二栅极220b、层间绝缘层223、第二源极和第二漏极236b构成驱动TFT DTr。
钝化层260形成在第一源极233a、第一漏极236a、第二源极、第二漏极236b、数据线和电力线上,并且可由有机绝缘材料(例如,感光亚克力)或无机绝缘材料(例如,硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx))制成。
钝化层260包括将第二漏极236b露出的漏接触孔263。
在附图中,钝化层260由有机绝缘层制成,使得钝化层260的表面基本上是平坦的。
第一电极265形成在各像素区P的发光区EA中的钝化层260上,并且通过漏接触孔263连接到第二漏极236b。
第一电极265可由具有相对高逸出功的透明导电材料(例如,ITO(铟锡氧化物))制成,使得第一电极265用作阳极。另选地,第一电极265由具有低逸出功的金属材料(例如,铝(Al)、铝-钕合金(AlNd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)和铝-镁合金(AlMg)中的至少一种)制成,使得第一电极265用作阴极。
堤267形成在第一电极265上和发光区EA的边界处。堤267环绕发光区EA,与第一电极265的边缘部分交叠,并且将第一电极265的中心部分露出。
堤267可由透明有机绝缘材料(例如,聚酰亚胺)或黑色有机绝缘材料(例如,黑色树脂)制成。
有机发光层270形成在被堤267环绕的发光区EA中的第一电极267上。第二电极273形成在有机发光层270和堤267上并且在整个显示区上方。
第一电极265和第二电极273、以及其间的有机发光层270构成有机发光二极管E。
尽管在图中未示出,但第一发光补偿层可形成在第一电极265和有机发光层270之间并且可具有单层或多层结构。另外,第二发光补偿层可形成在第二电极273和有机发光层270之间并且可具有单层或多层结构。
当第一电极265用作阳极时,第一发光补偿层可具有包括顺序位于第一电极265上的空穴注入层和空穴传输层的多层结构,第二发光补偿层可具有包括顺序位于有机发光层270上的电子传输层和电子注入层的多层结构。
另选地,第一发光补偿层可具有空穴注入层或空穴传输层的单层结构,第二发光补偿层可具有电子注入层或电子传输层的单层结构。
第一发光补偿层还可包括电子阻挡层,第二发光补偿层还可包括空穴阻挡层。
当第一电极265用作阴极时,第一发光补偿层和第二发光补偿层的以上位置改变。
当第一电极265用作阳极时,第二电极273可由具有相对低逸出功的金属材料(例如,铝(Al)、铝-钕合金(AlNd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)和铝-镁合金(AlMg)中的至少一种)制成,使得第二电极273用作阴极。当第一电极265用作阴极时,第二电极273可由具有相对高逸出功的透明导电材料(例如,ITO)制成,使得第二电极273用作阳极。
采用作为封装基板的第二基板以面对具有以上组件的第一基板201。
可使用由密封剂或玻璃料制成的粘合剂材料将第一基板201和第二基板彼此附接以形成OELD面板,粘合剂材料沿着第一基板201和第二基板的外围部分设置。另外,第一基板201和第二基板之间的空间可用真空或惰性气体填充。
第二基板可由具有柔性的塑料材料或玻璃材料制成。
另选地,第二基板可形成为具有粘合剂层的膜型,并且可与第一基板201上的第二电极273接触。
另选地,在第二电极273上还可形成由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成的覆盖层,并且在这种情况下,覆盖层被用于封装层并且可去除用于封装的第二基板。
如上所述,第二实施方式的OELD 201使用被构造成与开关TFT STr和驱动TFT DTr中的至少一个交叠的存储电容器StgC。因此,OELD 201不需要额外区域以在各元件区DA之外形成存储电容器StgC。
因此,各像素区P中的元件区DA的面积可减小,通过利用元件区DA的减小面积用于发光区EA,可提高孔径比。
另外,由于存储电容器StgC可形成在整个元件区DA上方,所以可充分得到存储电容器StgC的电容。
因此,即使OELD 201具有300PPI或更大的高分辨率,也可防止由于存储电容的减小而导致的显示质量降低。
另外,由于存储电容器StgC与开关TFT STr和/或驱动TFT DTr交叠,因此存储电容器StgC用作遮蔽第一半导体层213和/或第二半导体层215使其免于照到外部光的组件,因此,可防止由于外部光进入半导体层而造成的漏电流导致TFT故障。
另外,当OELD 201使用柔性基板时,采用湿气阻挡层202。因此,可防止湿气和氧气渗入基板。另外,TFT下方的存储电容器StgC还可用作屏蔽层以屏蔽因柔性基板出现的静电而造成的电场,因此不需要添加屏蔽层的处理,因此可简化制造处理。
本领域的技术人员应该清楚,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可在本发明的显示装置中进行各种修改和变形。因此,本发明旨在涵盖本公开的修改和变形,只要它们在随附权利要求书及其等同物的范围内。
Claims (9)
1.一种有机电致发光装置OELD,该有机电致发光装置包括:
第一基板,其包括像素区,所述像素区包括元件区和发光区;
存储电容器,其设置在所述元件区中,所述存储电容器包括第一存储电极、所述第一存储电极上的第一缓冲层、和所述第一缓冲层上的第二存储电极;
第二缓冲层,其在所述存储电容器上;
多个TFT,其在所述元件区,并在所述第二缓冲层上;
钝化层,其在所述多个TFT上,
其中,所述存储电容器与所述多个TFT中的至少一个交叠,
其中,所述多个TFT均包括:
半导体层;
栅绝缘层,其在所述半导体层上;
栅极,其在所述栅绝缘层上;
层间绝缘层,其在所述栅极上,并且包括将所述半导体层露出的半导体接触孔;以及
源极和漏极,其在所述层间绝缘层上,并且通过对应的半导体接触孔与所述半导体层接触,
其中,所述多个TFT包括开关TFT和驱动TFT,
其中,所述存储电容器与所述开关TFT和所述驱动TFT中的至少一个交叠,并且
所述有机电致发光装置还包括在所述层间绝缘层上的第一辅助图案,其中,所述第一辅助图案连接到所述开关TFT的漏极、所述驱动TFT的栅极和所述存储电容器。
2.根据权利要求1所述的OELD,所述OELD还包括在所述第一基板和所述第一存储电极之间的湿气阻挡层。
3.根据权利要求2所述的OELD,其中,所述第一基板是柔性基板。
4.根据权利要求1所述的OELD,其中,所述第一存储电极和所述第二存储电极均由金属材料制成,并且所述第一缓冲层由无机绝缘材料制成。
5.根据权利要求1所述的OELD,其中,所述半导体层由多晶硅或氧化物半导体材料制成。
6.根据权利要求1所述的OELD,其中,所述第一辅助图案通过存储接触孔连接到所述第二存储电极,所述存储接触孔形成在所述层间绝缘层、所述栅绝缘层和所述第二缓冲层中以将所述第二存储电极露出。
7.根据权利要求1所述的OELD,其中,所述第一辅助图案通过存储接触孔连接到所述第一存储电极,所述存储接触孔形成在所述层间绝缘层、所述栅绝缘层、所述第二缓冲层和所述第一缓冲层中以将所述第一存储电极露出。
8.根据权利要求1所述的OELD,其中,所述第一辅助图案通过栅接触孔连接到所述驱动TFT的栅极,所述栅接触孔形成在所述层间绝缘层中,以将所述驱动TFT的栅极露出。
9.根据权利要求1所述的OELD,所述OELD还包括在所述发光区并在所述钝化层上的有机发光二极管,
其中,所述有机发光二极管通过漏接触孔连接到所述驱动TFT的漏极,所述漏接触孔形成在所述钝化层中以将所述驱动TFT的漏极露出。
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