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CN1638575A - 双面板型有机电致发光器件及其制造方法 - Google Patents

双面板型有机电致发光器件及其制造方法 Download PDF

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CN1638575A CNA2004100987645A CN200410098764A CN1638575A CN 1638575 A CN1638575 A CN 1638575A CN A2004100987645 A CNA2004100987645 A CN A2004100987645A CN 200410098764 A CN200410098764 A CN 200410098764A CN 1638575 A CN1638575 A CN 1638575A
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Abstract

本发明公开了一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件，该器件包括：彼此分隔开的第一基板和第二基板；在第一基板内表面上的驱动薄膜晶体管；连接到驱动薄膜晶体管并且由具有第一硬度的第一导电材料形成的连接电极层；在第二基板内表面上的第一电极；在第一电极上的有机电致发光层；以及在有机电致发光层上的第二电极，该第二电极连接到所述连接电极层并且由具有第二硬度的第二导电材料形成，其中第一硬度不同于第二硬度。

Description

双面板型有机电致发光器件及其制造方法
本申请要求享有2003年12月15日和2003年12月31日在韩国递交的韩国专利申请P2003-0091527和2003-0101282号的权益，这些申请可供参考。
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光显示器件，具体涉及一种双面板型有机电致发光显示器件。
背景技术
随着信息技术发展的需要，对尺寸小、重量轻并且功耗低的平板显示器的需求不断增加。为此而开发了各种平板显示(FPD)器件，例如液晶显示(LCD)器件，等离子体显示面板(PDP)器件，场致发光显示器件和电致发光显示(ELD)器件。ELD器件利用了电致发光现象，在对一种荧光物质施加一定强度电场时发光。按照激发载流子的来源可以将ELD器件划分成无机电致发光显示(IELD)和有机电致发光(OELD)器件。在平板显示器件中用到一种具有按矩阵结构设置的多个像素和与其连接的薄膜晶体管的有源矩阵型ELD器件。在OELD器件中也会用到有源矩阵结构，统称为有源矩阵OELD器件。
OELD器件被广泛应用是因为它能够显示宽范围波长的可见光、亮度高和低的电压要求。由于OELD器件是自身发光的，它具有高对比度并且适合超薄型显示器件。由于制造OELD器件的工艺简单，所产生的环境污染程度较低。再有，OELD器件的响应时间仅有几微秒(μs)，使得OELD器件适合显示运动图像。另外，OELD器件对视角没有限制，并且适合低温工作。再有，由于OELD器件用5V到15V之间的较低电压驱动，其驱动电路的制造和设计简单。OELD器件的结构类似于IELD器件，但是OELD器件的发光原理不同于IELD器件。例如，OELD器件通过电子和空穴的复合来发光，因而习惯上称其为有机发光二极管(OLED)器件。
图1是按照现有技术的一种有源矩阵OELD器件的基本像素结构的等效电路图。如图1所示，有源矩阵OELD器件的像素具有开关薄膜晶体管TS、驱动薄膜晶体管TD、存储电容CST以及有机发光二极管(OLED)DEL。开关薄膜晶体管TS和驱动薄膜晶体管TD是由p型多晶硅薄膜晶体管构成。开关薄膜晶体管TS的栅极连接到栅线GL，而开关薄膜晶体管TS的源极连接数据线DL。开关薄膜晶体管TS的漏极连接到驱动薄膜晶体管TD的栅极，而驱动薄膜晶体管TD的漏极连接到有机发光二极管(OLED)DEL的阳极(+)。有机发光二极管(OLED)DEL的阴极(-)接地，驱动薄膜晶体管TD的源极连接到电源线PL，而存储电容CST连接到开关薄膜晶体管TS的漏极和电源线PL。
按照图1的像素结构，如果对栅线GL施加扫描信号，开关薄膜晶体管TS导通，通过开关薄膜晶体管TS将来自数据线DL的图像信号存入存储电容CST。如果将图像信号提供给驱动薄膜晶体管TD的栅极，  驱动薄膜晶体管TD导通，发光二极管(OLED)DEL就会发光。通过改变有机发光二极管(OLED)DEL的电流控制有机发光二极管(OLED)DEL的亮度。存储电容CST的作用是在开关薄膜晶体管TS截止时维持驱动薄膜晶体管TD的栅极电压。例如，由于即使在开关薄膜晶体管TS截止时也能用存储电容CST中的存储电压驱动驱动薄膜晶体管TD，能够保持从电源线PL流入有机发光二极管(OLED)DEL的电流，使有机发光二极管(OLED)DEL维持发光直至接收到下一图像信号为止。
图2是按照现有技术的一种有源矩阵OELD器件的基本像素结构的平面图。在图2中，沿第一方向设置栅线37，并且沿与栅线37垂直交叉的第二方向设置数据线51和电源线41。由电源线41、数据线51和栅线37限定出像素区P。在栅线37和数据线51的交叉点附近设置有开关薄膜晶体管TS。还在栅线37和电源线41的交叉点附近挨着开关薄膜晶体管TS设置驱动薄膜晶体管TD。有机发光二极管(OLED)DEL的第一电极58连接到驱动薄膜晶体管TD。在电源线41上设置有存储电容CST，该电容包括作为第一存储电极的电容电极34和作为第二存储电极的一部分电源线PL。尽管图2中没有表示，在第一电极58上依次设置有有机电致发光层和第二电极，构成有机发光二极管(OLED)DEL。可以将设置有第一电极58的区域称为有机电致发光区。开关薄膜晶体管TS包括从栅线37伸出的第一栅极35，以及与电容电极34一起形成的第一半导体层31。驱动薄膜晶体管TD包括第二栅极38和第二半导体层32，第二半导体层32也是与电容电极34和第一半导体层31一起形成。
图3是沿图2中的III-III线提取的截面图，表示现有技术的驱动薄膜晶体管、存储电容和有机发光二极管。如图3所示，沿基板1的整个表面形成缓冲层30。驱动薄膜晶体管TD和存储电容CST都设置在缓冲层30上。在包括薄膜晶体管TD和存储电容CST的基板1上面形成有机发光二极管DEL。驱动薄膜晶体管TD包括半导体层32、栅极38、源极50和漏极52。存储电容CST包括电容电极34和电源线41，在电容电极34和电源线41之间设有绝缘体40。电容电极34在形成半导体层32的同一工艺步骤中用与半导体层32相同的材料形成。驱动薄膜晶体管TD的源极50连接到电源线41，而薄膜晶体管TD的漏极52连接到发光二极管E的第一电极58。在第一电极58上依次形成有机电致发光层64和第二电极66，其中第一电极58用作阳极，而第二电极66用作阴极。第一电极58包括透明的导电材料，而第二电极66包括不透明的金属材料。第一电极58、有机电致发光层64和第二电极66构成有机发光二极管DEL。
在图3的OELD器件中，在导电层元件之间设置有多个绝缘体。例如，可以称为第一绝缘体的缓冲层30设置在基板1与半导体层32之间，可以称为第二绝缘体的栅绝缘体36设置在半导体层与栅极38之间。还在电容电极34和电源线41之间设置可以称为第三绝缘体的电容绝缘体40。如图3的OELD器件所示，还包括设置在电源线41和源极50之间的第四绝缘体44、设置在漏极52和发光二极管DEL的第一电极58之间的第五绝缘体54以及在第一电极58和第二电极66之间设置的第六绝缘体60。第三到第六绝缘体40、44、54和60还具有接触孔，导电层元件的电路通过接触孔彼此连通。
图4A到4I是截面图，表示图3中按照现有技术的有源矩阵OELD器件的制造工艺。图4A到4I中所示的许多图案通过光刻工艺形成，包括采用掩模的光刻胶(PR)涂覆、对准、曝光和显影等步骤。如图4A所示，在沿基板1的整个表面形成缓冲层30之后，在缓冲层30上用第一掩模工艺形成多晶硅的第一和第二半导体层32和34。第一和第二多晶硅层32和34具有彼此隔离的岛状形状。
如图4B所示，在第一多晶硅层32上依次淀积氮化硅或氧化硅的绝缘体和金属导电材料，然后用第二掩模对其构图，以在第一多晶硅层32上依次形成栅绝缘层36和栅极38。然后，在第一和第二多晶硅层32和34的暴露部位上掺杂p-型离子或n-型离子等杂质。在掺杂工艺中，用栅极38作为掩模，将第一多晶硅层32划分成没有掺杂杂质的有源区32a和掺杂有杂质的漏极区和源极区32b和32c。进而用在上面充分掺杂杂质的第二多晶硅层34作为电容电极，而漏极区和源极区32b和32c位于有源区32a的两侧。
如图4C所示，沿缓冲层30的整个表面形成用作电容绝缘体的第一层间绝缘体40，覆盖栅极38、漏极区和源极区32b和32c以及电容电极34。接着，用第三掩模工艺在第一层间绝缘体40上形成金属电源线41，与电容电极34重叠。由于电源线41直接形成在电容电极34上方，其与电容电极34构成存储电容，二者之间是第一层间绝缘体40。
如图4D所示，在第一层间绝缘体40和电源线41上形成第二层间绝缘体44。然后用第四掩模工艺形成第一、第二和第三接触孔46a、46b和46c，第一接触孔46a暴露出漏极区32b，第二接触孔46b暴露出源极区32c，而第三接触孔46c暴露出电源线41。
如图4E所示，用第五掩模工艺在第二层间绝缘体44上形成金属层并且对其构图案成源极50和漏极52。漏极52通过第一接触孔46a接触到漏极区32b，源极50通过第二接触孔46b接触到源极区32c。并且源极50通过第三接触孔46c接触到电源线41。存储电极34上方的电源线41区域和存储电极34构成存储电容CST。尽管图4E中没有表示，但是如图3所示，驱动薄膜晶体管TD的栅极38连接到开关薄膜晶体管TS，而电源线41与数据线51平行设置。
如图4F所示，由第六掩模工艺形成的具有第四接触孔56的第一钝化层54形成在第二层间绝缘体44上，同时覆盖源极50和漏极和52。第四接触孔56暴露出一部分漏极52。
如图4G所示，在第一钝化层54上淀积一种透明导电材料。然后，用第七掩模工艺对透明导电材料构图，形成通过第四接触孔56接触到漏极52的第一电极58。
如图4H所示，在第一电极58和第一钝化层54的暴露部位上形成第二钝化层60。然后，用第八掩模工艺对第二钝化层60构图，形成暴露出一部分第一电极58的开口62。第二钝化层60保护驱动薄膜晶体管TD免受空气中可能存在的潮气和粒子。
如图4I所示，在第二钝化层60上形成有机电致发光层64，通过开口62接触到第一电极58。然后在有机电致发光层64和第二钝化层60的暴露部位上形成第二电极66，完全覆盖基板1。第二电极66由不透明金属材料形成并且用作阴极，而第一电极58由透明导电材料形成，并且用作阳极。为了便于释放电子，第二电极66的材料应该具有较低的逸出功。图4I所示的OELD器件是一种底部发光型OELD器件，从底部方向朝着基板1发光。
图5是按照现有技术的OELD器件的截面图。如图5所示，彼此分开并具有彼此面对的内表面的第一基板70和第二基板90有许多子像素区。沿着第一基板70的内表面形成在各子像素区内包括驱动薄膜晶体管(TFT)TD的阵列层80，并在阵列层80上的各子像素区内形成连接到驱动TFT TD的第一电极72。接着，在第一电极72上交替形成红、绿、蓝有机电致发光(EL)层74。并在有机EL层74上形成第二电极76。这样，第一电极72和第二电极76以及介于二者之间的有机EL层74就构成了有机EL二极管DEL。图5所示的有机EL器件是一种底部发光型OELD器件，有机EL层74发出的光通过第一电极72从第一基板70发出。
如图5所示，第二基板90被用作封装基板，并在第二基板90的内部中心部位包括凹部92。在凹部92中填充能去除潮气和氧以保护有机EL二极管DEL的吸湿干燥剂94。第二基板90的内表面还与第二电极76分开，在第一和第二基板70和90的外围部位用密封剂85粘接第一和第二基板70和90完成封装。
在按照现有技术的OELD器件中，TFT阵列部分和有机电致发光(EL)二极管在同一基板(即第一基板)上形成，并将另一第二基板与第一基板粘接完成封装。然而，如果按此方式在一个基板上形成TFT阵列部分和有机EL二极管，OELD器件的合格率就是由TFT的合格率和有机EL二极管的合格率的乘积确定。由于有机EL二极管的合格率比较低，OELD器件的总体产品合格率会受到有机EL二极管合格率的限制。例如，即使TFT制造完好，采用大约1000埃()厚度薄膜的OELD器件也会因有机电致发光层的缺陷被判定为次品。这样会导致材料的损失并增加产品成本。
OELD器件一般可以按照用于通过OELD显示图像的发光方向划分成底部发光型和顶部发光型。底部发光型OELD的优点是封装稳定性高并且具有很高的工艺灵活性。然而，底部发光型OELD器件不能有效地用作高分辨率器件，因为在基板上形成薄膜晶体管和存储电容会导致孔径比变差。与底部发光型OELD器件相反，顶部发光型OELD器件具有较高的预期使用寿命，因为其具有简单的电路布局，能获得大孔径比。然而，在顶部发光型OELD器件中，阴极一般形成在有机电致发光层上。这样，顶部发光型OELD器件的透射比和光学效率会降低，因为可供选择用作阴极的材料受到限制。如果在阴极上形成用于避免透射比降低的薄膜型钝化层，该薄膜型钝化层仍然不能阻挡外界空气渗入有机电致发光层。
在形成有机电致发光显示器件的上述工艺中需要多个薄膜淀积，并且还需要使用多个掩模的光刻工艺。由于光刻工艺包括清洗步骤、光刻胶淀积步骤、曝光步骤、显影步骤和蚀刻步骤，若能只省略一轮掩模步骤就能缩短制造时间并降低生产成本。然而，参照图4A到4I所述的OELD器件需要八个掩模，导致产品合格率下降并增加产品成本。另外，OELD器件需要的掩模越多，制造过程中产生的缺陷就越多。由于现有技术的有源矩阵OELD器件内部在发光方向上包括薄膜晶体管和存储电容，会缩小照明面积并降低孔径比。为了克服照明面积缩小和孔径比降低的问题，就要增大电流强度以提高器件的亮度，如此增大的电流强度会造成OELD器件的寿命缩短。
发明内容
为此，本发明提出了一种有机电致发光器件，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种能够提高产品合格率并降低产品成本的有机电致发光器件。
本发明的另一目的是提供一种具有高分辨率、高孔径比和长寿命的有机电致发光器件。
本发明的再一目的是提供一种双面板型有机电致发光器件，其中的TFT阵列和有机发光二极管分别设置在第一基板和第二基板中。
本发明的又一目的是提供一种双面板型有机电致发光器件，其中的TFT被遮光，以使其能正常工作。
以下要说明本发明的附加特征和优点，有些内容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。
为了按照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，一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件包括：彼此分隔开的第一基板和第二基板；在第一基板内表面上的驱动薄膜晶体管；连接到驱动薄膜晶体管并且由具有第一硬度的第一导电材料形成的连接电极层；在第二基板内表面上的第一电极；在第一电极上的有机电致发光层；以及在有机电致发光层上的第二电极，第二电极连接到连接电极层并且由具有第二硬度的第二导电材料形成，其中第一硬度不同于第二硬度。
按照另一方面，一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件的制造方法包括：在第一基板上形成驱动薄膜晶体管；由第一导电材料在第一基板上面形成连接电极层，该连接电极层接触到驱动薄膜晶体管并具有第一硬度；在第二基板上形成第一电极；在第一电极上形成有机电致发光层；由第二导电材料在有机电致发光层上形成第二电极，第二电极具有的第二硬度不同于第一硬度；并将该第一基板与第二基板粘接，使连接电极层连接到第二电极。
按照再一方面，一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件包括：彼此分隔开的第一基板和第二基板；在第一基板上的阵列层，该阵列层包括栅线、数据线、电源线、连接到栅线和数据线的开关薄膜晶体管以及连接到开光薄膜晶体管和电源线的驱动薄膜晶体管；在阵列层上的电连接器，该电连接器包括连接到驱动薄膜晶体管的连接电极层；在阵列层上的遮光层，该遮光层分别覆盖开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管，并且包括一种不透明导电材料；在第二基板背面上的有机电致发光二极管，该有机电致发光二极管连接到电连接器，遮光层在第一基板上方具有的第一高度要小于电连接器在第一基板上方的第二高度，并且遮光层由与电连接器相同的材料制成。
按照另一方面，一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件的制造方法包括：在第一基板上形成阵列层，该阵列层包括栅线、数据线、电源线、连接到栅线和数据线的开关薄膜晶体管以及连接到开关薄膜晶体管和电源线的驱动薄膜晶体管；在阵列层上形成电连接器，该电连接器包括连接到驱动薄膜晶体管的连接电极层；在阵列层上形成遮光层，遮光层分别覆盖开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管，并且包括一种不透明导电材料；在第二基板上方形成有机电致发光二极管，有机电致发光二极管连接到电连接器；并且在第一和第二基板的外围用密封剂将具有有机电致发光二极管的第二基板与具有阵列层的第一基板粘接到一起。
按照另一方面，一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件的制造方法包括对第一金属层构图，在第一基板上形成驱动栅极和栅线；在第一基板上形成覆盖构图的第一金属层的第一绝缘层；在驱动栅极上方的第一绝缘层上形成驱动半导体层，驱动半导体层包括未掺杂非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层；形成驱动源极、驱动漏极和数据线，驱动源极和漏极设置在欧姆接触层上，而数据线设置在第一绝缘层上并且与栅线垂直交叉；在有源层内蚀刻掉暴露在驱动源极和驱动漏极之间的部分欧姆接触层以形成驱动沟道，构成包括驱动栅极、驱动半导体层、驱动源极和驱动漏极的驱动薄膜晶体管；在第一绝缘层上形成第二绝缘层以覆盖驱动薄膜晶体管；在第二绝缘层上形成电源线和电源电极，电源线与数据线分隔开并与栅线垂直交叉，从电源线伸出并位于驱动源极上方的电源电极连接到该驱动源极；在第二绝缘层上形成第三绝缘层以覆盖电源线和电极；对第三和第二绝缘层构图以形成暴露出部分驱动漏极的漏极接触孔；在构图的第二和第三绝缘层上形成感光有机层；用掩模使感光有机层曝光并显影，在驱动薄膜晶体管上形成第一图案并且在驱动漏极附近形成连接图案，其中连接图案所具有的高度要大于第一图案的高度；通过对不透明导电材料构图在第一图案上形成第二图案以构成遮光层，并在连接图案上形成连接电极层以构成电连接器，其中连接电极层完全覆盖连接图案并通过漏极接触孔接触到驱动漏极；在第二基板上方形成有机电致发光二极管；并且将具有有机电致发光二极管的第二基板与具有遮光层和电连接器的第一基板粘接到一起，从而将连接电极层连接到有机电致发光二极管。
应该意识到，以上对本发明的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
所包括的用来便于理解本发明并且作为本申请一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。
图1是按照现有技术的一种有源矩阵OELD器件的基本像素结构的等效电路图；
图2是按照现有技术的一种有源矩阵OELD器件的基本像素结构的平面图；
图3是图2中沿III-III线提取的截面图，表示现有技术的驱动薄膜晶体管、存储电容和发光二极管；
图4A到4I是截面图，表示图3中按照现有技术的有源矩阵OELD器件的制造工艺；
图5是按照现有技术的OELD器件的截面图；
图6是按照本发明一实施例的双面板型OELD器件的示例性截面图；
图7是按照本发明一实施例的双面板型有源矩阵OELD器件中下面板的基本像素结构的示例性平面图；
图8A到8F是沿着图7中VIII-VIII线的截面图，表示按照本发明一实施例的双面板型有源矩阵OELD器件的下面板的示例性制造工艺；
图9A到9C是沿着图7中IX-IX线的截面图，表示按照本发明一实施例的双面板型有源矩阵OELD器件的下面板的示例性制造工艺；
图10是按照本发明一实施例的另一双面板型有源矩阵OELD器件的示例性截面图；
图11A的平面图表示图10所示实施例中下面板的示例性的基本像素结构图；
图11B是沿着图11A中XIb-XIb线的截面图，表示驱动TFT和导电图案的层次结构；
图12A的平面图表示按照本发明的图10中下面板的另一示例性基本像素结构图；
图12B是沿着图12A中XIIb-XIIb线的截面图，表示驱动TFT和导电图案的层次结构；
图13A到13D的截面图表示图12B中按照本发明的遮光层和电连接器的制造工艺；
图14的截面图表示双面板型有源矩阵OELD器件的局部截面图，并且表示遮光层的功能/用途。
具体实施方式
以下要具体描述附图所示的本发明的优选实施例。
图6是按照本发明实施例的双面板型OELD器件的示例性截面图。如图6所示，包括彼此面对的内表面并且分开的第一和第二基板110和150具有多个子像素区。在第一基板110的内表面上形成包括在各子像素区内的驱动薄膜晶体管(TFT)TD的阵列层140。在阵列层140上形成连接图案142。连接电极层144覆盖连接图案142并且连接到驱动TFT TD。连接图案142和连接电极层144设置在各子像素区内。连接电极层144可以包括金属材料等导电材料，以将驱动TFT TD电连接到有机发光二极管(OLED)DEL。
尽管图6中没有表示，可以用附加的连接电极层将连接电极层144和驱动TFT TD连接。驱动TFT TD包括栅极112、有源层114、欧姆接触层114a、源极116和漏极118。连接电极层144还连接到漏极118。由于在阵列层140与有机发光二极管(OLED)DEL之间存在间隙，连接图案142应该足够高才能使连接电极层144的最上部接触到有机发光二极管(OLED)DEL的第二电极162。而且，连接图案142可以由单层绝缘材料形成，也可以具有包括多于一层的绝缘材料的多层结构，该连接图案具有足够的高度，以实现连接。
在第二基板150的内表面上形成第一电极152和有机电致发光(EL)层160，包括红、绿和蓝有机发光层156a、156b和156c的有机发光层160在各像素区内交替设置。在有机EL层160上的各子像素区内形成第二电极162。可以用单层结构或多层结构形成有机EL层160。在多层结构的情况下，有机EL层160可以包括在第一电极152上的第一载流子传输层154，在第一载流子传输层154上的红、绿和蓝发光层156a、156b和156c，以及在各红、绿和蓝发光层156a、156b和156c上的第二载流子传输层158。例如，如果将第一和第二电极152和162分别用作阳极和阴极，第一载流子传输层154对应于空穴注入层和空穴传输层，而第二载流子输送层158对应于电子传输层和电子注入层。由第一和第二电极152和162以及介于二者之间的有机EL层160构成有机EL二极管DEL。
如图6所示，沿着第一和第二基板110和150的外围部位使用密封剂170将二者粘接到一起。这样，连接电极层144的顶面就能接触到第二电极162的底面，驱动TFT TD的电流可以通过被连接图案142抬高的连接电极层144流入第二电极162。按照本发明实施例的有机发光二极管(OLED)器件可以是双面板型，其中在各基板上形成阵列层140和有机EL二极管DEL，并且用连接电极层144将阵列层140电连接到有机EL二极管DEL。由于按照本发明实施例的OELD器件是一种顶部发光型OELD器件，便于设计薄膜晶体管，并能同时获得高分辨率和高孔径比。
连接电极层144用具有第一硬度和第一强度的第一金属材料形成，而有机EL二极管DEL的第二电极162用具有第二硬度和第二强度的第二金属材料形成。第一硬度和第一强度的值分别不同于第二硬度和第二强度值。连接电极层144的顶面面积比底面窄。当第一和第二基板110和150彼此粘接时，连接电极层144有可能没有接触到第二电极162，这样会形成接触缺陷和不能工作的子像素。为了避免这种问题，需要用具有不同硬度和不同强度的材料形成连接电极层144和第二电极162，在第一和第二基板彼此粘接时使一种材料物理上渗入另一种材料。在连接电极层144接触到第二电极162时，具有较高硬度和较高强度的金属材料会部分渗入到具有较低硬度和较低强度的金属材料。这样就能改善连接电极层144与第二电极162之间的接触。
图7的放大图表示图6中的局部A。如图6所示，第一绝缘层113例如是驱动TFT TD的栅绝缘体形成在第一基板110上。作为覆盖并保护驱动TFT TD的钝化层的第二绝缘层120形成在第一绝缘层113上。绝缘材料的连接图案142形成在第二绝缘层120上。连接电极层144形成在第二绝缘层120上并且覆盖连接图案142。连接电极层144用金属导电材料形成，但是也可以用感光有机材料形成。第一电极152、第一载流子传输层154、发光层156、第二载流子传输层158和第二电极162依次形成在第二基板150的内表面上。第一载流子传输层154、发光层156和第二载流子传输层158构成有机EL层160。第二电极162用金属材料等导电材料形成，并具有不同于连接电极层144的第一硬度的第二硬度。如果连接电极层144的第一硬度大于第二电极162的第二硬度，并且如果连接电极层144的顶面具有制造过程中形成的细微不均匀性144a，由于用于粘接第一和第二基板110和150的压力作用，连接电极层144的顶面就会渗入第二电极162。这样，连接电极层144就能可靠接触到第二电极162，确保连接电极层144与第二电极162之间的连接。
在形成连接电极层144的过程中可以在连接电极层144的顶面上自然形成细微不均匀性144a，或是可以用特定工艺在上面有意形成。另外，第二电极162的第二硬度可以大于连接电极层144的第一硬度。在这种情况下，可以在第二电极162的表面上形成不均匀性，第二电极162的不均匀表面渗入连接电极层144的顶面，从而改善第二电极162与连接电极层144之间的接触特性。
图8A到8F的截面图表示图6中按照本发明一实施例的双面板型有源矩阵OELD器件的下面板的制造工艺。如图8A所示，在基板110上形成第一金属层，然后对其构图以形成栅极112。尽管图8A中没有表示，在对第一金属层构图之后还可以在这一工艺步骤中在基板110上形成栅线和电源线。按照本发明的实施例，栅线连接到栅极112，而电源线与栅线平行设置。
如图8B所示，在基板110上依次形成第一绝缘层113、未掺杂非晶硅(a-Si)层和掺杂非晶硅(n+a-Si)层，覆盖构图的金属层，例如栅极112、栅线和电源线。第一绝缘层113用作栅绝缘体，对其下的栅极112构成电绝缘和保护。可以用光刻工艺同时对未掺杂和掺杂的非晶硅层构图，在各子像素区内的栅极112上方形成半导体层，该半导体层包括由未掺杂非晶硅形成的有源层114和由掺杂非晶硅形成的欧姆接触层114a。第一绝缘层113可以包括从氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等构成的一组中选出的无机材料。
如图8C所示，在第一绝缘层113上形成第二金属层，覆盖有源层114和欧姆接触层114a，然后使用掩模工艺对其构图，在各子像素区内形成源极116和漏极118。形成的源极116和漏极118接触到欧姆接触层114b并在栅极112上方彼此分开。还可以在形成源极116和漏极118的过程中形成连接到漏极116的数据线。在各子像素区内形成源极116和漏极118之后，可以用源极116和漏极118作为掩模去除暴露在源极116和漏极118之间的部分欧姆接触层114a。这样，就暴露出一部分有源层114，在源极116和漏极118之间形成沟道。由此就形成了如图8C所示的包括栅极112、有源层114、欧姆接触层114a、源极116和漏极118的驱动薄膜晶体管TD。
如图8D所示，在第一绝缘层113上形成覆盖薄膜晶体管TD的第二绝缘层120。然后使用掩模工艺对第二绝缘层120构图以形成漏极接触孔120a。各漏极接触孔120a对应于漏极118，并且在各子像素内暴露出一部分漏极118。第二绝缘层120可以是有机或无机材料，或是一种多层结构。图8D中的绝缘体120可以是诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)的无机材料。
如图8E所示，在子像素区内的第二绝缘层120上形成连接图案142。连接图案142的形状类似于柱状，并且位置对应于有机EL二极管的第二电极。可以用有机绝缘材料、无机绝缘材料或感光有机材料形成连接图案142，并且连接图案142可以包括单层或多层。连接图案142在第一基板110以上的高度可以大于薄膜晶体管TD在第一基板110以上的高度。
如图8F所示，在第二绝缘层120上形成导电材料例如是金属材料以覆盖连接图案142，然后使用掩模工艺对其构图以在各子像素区内形成连接电极层144。连接电极层144与子像素区内的连接图案142重叠，并且通过漏极接触孔120a接触到漏极118。连接电极层144具有不同于有机EL二极管第二电极的第二硬度的第一硬度。例如，在图8F所示的该实施例中，连接电极层144的第一硬度大于第二电极的第二硬度。
仍然参见图8F，连接电极层142设置在连接图案142顶上的顶部具有带锯齿形状的不均匀表面144a。可以在形成连接电极层1 14的过程中自然形成不均匀表面144a，或是在连接电极层144的成形过程中有意形成。例如，可以按干蚀刻法用蚀刻气体有意形成不均匀表面144a，用于改善连接电极层144与第二电极之间的接触特性。
图9A到9C的截面图表示图6中按照本发明一实施例的双面板型有源矩阵OELD器件的上面板的制造工艺。如图9A所示，沿第二基板150的整个表面形成第一电极152。可以用透明导电材料形成第一电极152，例如是氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。如图9B所示，在第一电极152上形成第一载流子传输层154。然后，在第一载流子传输层154上形成发光层156。发光层156包括红156a、绿156b和蓝156c发光层，各自对应于各子像素区内的位置。在第一载流子传输层154上形成覆盖发光层156的第二载流子传输层158。这样就制成了包括第一和第二载流子传输层154和158以及发光层156的有机EL层。
如图9C所示，在第二载流子传输层158上形成第二电极162，使得各第二电极162对应于子像素区内的各发光层156。第二电极162用金属材料等导电材料形成，并且具有不同于连接电极层144的第一硬度的第二硬度。在该实施例中，第二电极162的第二硬度小于连接电极层144的第一硬度。由此在第二基板150上形成包括第一和第二电极152和162、第一和第二载流子传输层154和158以及发光层156的有机EL二极管DEL。
在形成图8F所示的下面板和图9C所示的上面板之后，如图6所示用密封剂170将上、下面板粘接到一起，装配成按照本发明实施例的双面板型OELD器件。在粘接第一和第二面板的过程中，由于为粘接第一和第二面板所施加的力的作用，具有不均匀顶面的连接电极层144轻微渗入有机EL二极管的第二电极162。这样就能确保连接电极层144接触到第二电极162，即使在执行其它额外制造工艺的过程中也能可靠地维持驱动TFT TD和有机EL二极管DEL之间的电连接。
按照本发明的上述实施例，由于阵列层和有机EL二极管形成在不同的基板上，能够获得高的生产效率，并能提高产量。其次，由于本发明的实施例中是将下面板用于OELD器件，薄膜晶体管受到的设计限制较少，并且能获得高孔径比。第三，由于连接电极层和第二电极具有不同的硬度，二者之间的连接得以改善。
图10是按照本发明实施例的另一示例性双面板型有源矩阵OELD器件的截面图。如图10所示，具有彼此面对的内表面且分隔开的第一和第二基板210和270包括多个子像素。在第一基板210的内表面上形成在各子像素区内包括驱动薄膜晶体管(TFT)TD的阵列层AL。在子像素区内的阵列层AL上形成连接到驱动TFT TD的电连接器266。电连接器266包括金属材料等导电材料，并且将驱动TFT TD电连接到有机电致发光二极管DEL。
在第二基板270的内表面上形成包括红、绿、蓝滤色片272a、272b和272c的滤色片层272。红、绿、蓝滤色片272a、272b和272c交替设置并且分别对应于子像素区。还在第二基板270的内表面上并且在红、绿、蓝滤色片272a、272b和272c之间形成黑矩阵274。红(R)、绿(G)、蓝(B)滤色片272a、272b和272c之间的黑矩阵274能防止漏光和颜色干扰造成的颜色交叉(crosscolor)。子像素区划分成像素区P和非像素区NP，其中黑矩阵设置在非像素区NP内，而滤色片272设置在像素区P内。在滤色片层272和黑矩阵274上形成平整层278。用有机材料形成的平整层278能够使滤色片层272和黑矩阵274的表面平整。在平整层278上形成屏障层280，以免滤色片层272和黑矩阵274受气体污染(de-gassing)。在屏障层280上形成透明导电材料的第一电极282。在第一电极282上依次形成层间绝缘体284和隔板286。层间绝缘体284和隔板286对应于形成黑矩阵274的非像素区NP，并且限定了像素区P。隔板286具有梯形或锥形形状的截面，底部比顶部要宽。在第一电极282上形成有机电致发光(EL)层288，并且设置在被隔板286限定的像素区P内，同样在像素区P内在有机EL层288上形成第二电极290。这样，用隔板286将有机EL层288和第二电极290与下一子像素区的有机EL层288和第二电极290分隔开。层间绝缘体284和隔板286是使得第二电极290与有机EL层288自动对准的结构元件。另外，隔板286在各子像素区内对有机EL层288和第二电极290构图。第一电极282、有机EL层288和第二电极290构成有机EL二极管DEL。
仍然参见图10，在第一和第二基板210和270的外围形成密封剂292，将第一和第二基板210和270粘接到一起。在第一和第二基板210和270之间形成盒间隙，并且阵列层AL上的电连接器266接触到有机EL二极管DEL的第二电极290。这样，即使在第一和第二基板210和270之间存在盒间隙，也能将第一基板210上的驱动TFT TD电连接到第二基板270上的有机EL二极管DEL。第一电极用透明导电材料例如是氧化铟锡(ITO)形成，而第二电极用不透明导电材料例如金属材料形成。图10所示的双面板型OELD器件是顶部发光型的，来自有机EL二极管DEL的光指向第二基板270。尽管图10中没有表示，可以在第二基板270与滤色片层272之间插入用于全色显示的变色介质，或是用于替代滤色片层272。图10所示的双面板型OELD器件包括的滤色片层272具有红272a、绿272b和蓝272c滤色片。因此，有机EL二极管DEL仅发射一种颜色的光例如是白光。另外，如果双面板型OELD器件同时包括滤色片层和变色介质，有机EL二极管DEL就发射蓝光或绿光。按照图10的双面板型OELD器件，由于阵列层和有机EL二极管形成在不同的基板上，能够实现高生产效率和可靠性，并且能获得高孔径比。
图11A是图10中所示实施例的下面板的基本像素结构的示例性平面图。在图11A中，沿第一方向在第一基板210上形成栅线214。沿与第一方向大致垂直的第二方向在基板210上形成数据线232和电源线252。数据线232和电源线252彼此分隔开并与栅线214交叉。在栅线214和数据线232的交叉点附近设置开关薄膜晶体管(TFT)Ts。由栅线214、数据线232和电源线252限定像素区P。还在像素区P内紧邻开关薄膜晶体管Ts设置驱动薄膜晶体管TD。驱动薄膜晶体管TD包括从栅线214伸出的开关栅极212，从数据线232伸出的开关源极234，与开关源极234分隔开并跨过开关栅极232的开关漏极236，以及位于开关栅极212上面的开关半导体层222。开关半导体层222具有岛状形状并且设置在开关源极234和开关漏极236之间。开关TFT Ts还包括位于开关源极234和开关漏极236之间的开关半导体层222上的沟道CH。尽管图11A中没有表示，开关半导体层222是包括未掺杂非晶硅层和掺杂非晶硅层的双层结构。
仍然参见图11A，沿着第二方向在开关漏极236下面的基板210上形成TFT连接器216。TFT连接器216通过第一接触孔230接触到开关漏极236。第一电容电极238从栅线214和电源线252的交叉点附近的开关漏极236上伸出，而第二电容电极250从电源线252上伸出并与第一电容电极238重叠。第一和第二电容电极238和250与夹在中间的绝缘体(图11B中的246)构成存储电容Cst。驱动TFT TD还包括驱动栅极218、驱动半导体层224、驱动源极240和驱动漏极242。紧邻驱动TFT TD在像素区P内设置包括连接图案258和连接电极层262的电连接器266。驱动栅极218形成在基板210上并且沿第二方向从TFT连接器216上伸出。驱动半导体层224具有岛状形状并且设置在驱动栅极218上方。驱动源极240和驱动漏极242也分别具有岛状形状。驱动源极240通过第二接触孔244连接到从电源线252上伸出的电源电极248。驱动漏极242通过第三接触孔254连接到连接电极层262。尽管图11A中没有表示，但在图11B中有所表示，绝缘材料制成的连接图案258具有柱状形状，并且连接电极层262与连接图案258重叠。与开关TFT Ts相似，驱动TFT TD在驱动源极240和驱动漏极242之间的驱动半导体层224上也有沟道CH。
图11B是图11A中沿XIb-XIb提取的截面图，表示驱动TFT和导电图案的层次结构。在图11B中，驱动栅极218形成在基板210上，而栅绝缘层220形成在基板210上覆盖驱动栅极218。尽管图11B中没有表示，但在图11A中有所表示，栅绝缘层220具有第一接触孔230，开关漏极236通过其接触到TFT连接器216。驱动半导体层224形成在栅绝缘层220上，具体是在驱动栅极218上方。驱动半导体层224包括未掺杂非晶硅的有源层224a和掺杂非晶硅的欧姆接触层224b。驱动源极240和驱动漏极242形成在栅绝缘层220上方，接触到驱动半导体层224。驱动源极240和驱动漏极242彼此分隔开，并且去除驱动源极240和驱动漏极242之间的部分欧姆接触层224b以暴露出部分有源层224a，从而形成沟道CH。在栅绝缘层220上方形成第一钝化层246以覆盖驱动源极240和驱动漏极242。第一钝化层246具有暴露出部分驱动源极240的第二接触孔244。
仍然参见图11B，电源线252和电源电极248形成在第一钝化层246上。如图11A所示，电源线252与栅线214垂直交叉。电源电极248从电源线252伸出，位于驱动源极240之上，并且通过第二接触孔244接触到驱动源极240。第二钝化层256形成在第一钝化层246上，覆盖电源线252和电源电极248。第一和第二钝化层246和256具有暴露出部分驱动漏极242的第三接触孔254。紧邻驱动TFT TD在第二钝化层256上形成连接图案258。连接图案258用有机绝缘材料或感光有机材料等绝缘材料形成。在第二钝化层256上方形成连接电极层262，与连接图案258重叠并通过第三接触孔254接触到驱动漏极242。连接图案258和连接电极层262构成电连接器266。连接图案258在基板210上方的高度还要大于驱动TFT TD在基板210上方的高度，以便如图10中所示使重叠的连接电极层262接触到第二电极290。
图11A和11B中所示的阵列层结构存在一些缺点。参照图10，有机EL二极管DEL可以朝底部方向发射光L，发射的光L可能会指向驱动TFT TD。特别是光L可能会照射到驱动TFT TD的沟道CH，并且会产生漏光电流，从而损害TFT TD的工作特性并且降低双面板型OELD器件的亮度。为此研制了解决漏光电流问题的另一种结构。
图12A的平面图表示按照本发明的图10中下面板的另一示例性基本像素结构。图12A中所示的下面板具有图11A所示的相同层次结构，除了遮光层的位置在TFT上方。在图11A中，栅线214沿第一方向形成在第一基板210上，而数据线232和电源线252沿基本上垂直于第一方向的第二方向形成在基板210上方。数据线232和电源线252彼此分隔开并通过与栅线214的交叉限定像素区P。开关薄膜晶体管(TFT)Ts设置在栅线214和数据线232的交叉点附近。另外，驱动薄膜晶体管(TFT)TD紧邻开关薄膜晶体管Ts设置在像素区内。开关TFT Ts包括从栅线214伸出的开关栅极222，从数据线232伸出的开关源极234，与开关源极234分隔开并跨过开关栅极232的开关漏极236，以及开关栅极212上面的开关半导体层222。具有岛状形状的开关半导体层222设置在开关源极234和开关漏极236之间。开关TFT Ts在开关源极234和开关漏极236之间的开关半导体层222上还包括沟道CH。尽管图12A中没有表示，开关半导体层222是包括未掺杂非晶硅层和掺杂非晶硅层的双层结构。与图11A所示的下面板不同，第一遮光层268设置在开关TFT Ts上方以覆盖沟道CH，用第一遮光层268为开关TFT Ts遮光。仍然参见图11A，沿第二方向在开关漏极236下面的基板210上形成TFT连接器216。TFT连接器216通过第一接触孔230接触到开关漏极236。第一电容电极238在栅线214和电源线252的交叉点附近从开关漏极236上伸出，而第二电容电极250从电源线252上伸出并与第一电容电极238重叠。第一和第二电容电极238和250与设置在二者之间的绝缘体(参见图11B中的246)构成存储电容Cst。
驱动TFT TD还包括驱动栅极218、驱动半导体层224、驱动源极240和驱动漏极242。包括连接图案258和连接电极层262的电连接器266紧邻像素区P内的驱动TFT TD设置。在驱动TFT TD上面形成覆盖沟道CH的第二遮光层269，为驱动TFT TD遮挡由有机EL二极管发射的光。第二遮光层269能防止驱动TFTTD内的漏光电流。
在基板210上形成沿第二方向从TFT连接器216上伸出的驱动栅极218。具有岛状形状的驱动半导体层224设置在驱动栅极218上面。各驱动源极240和驱动漏极242同样具有岛状图案形状。驱动源极240通过第二接触孔244连接到从电源线252伸出的电源电极248。驱动漏极242通过第三接触孔254连接到连接电极层262。尽管图12A中没有表示但在图12B中有所表示，用绝缘材料形成的连接图案258具有柱状形状，并且连接电极层262与连接图案258重叠。
图12B是沿着图12A中XIIb-XIIb线的截面图，表示驱动TFT和导电图案的层次结构。图12B的驱动TFT和图11B具有相同的层次结构。如图12B所示，驱动栅极218形成在基板210上，而栅绝缘层220形成在基板210上覆盖驱动栅极218。尽管图12B中没有表示但在图12A中有所表示，栅绝缘层220具有第一接触孔230，开关漏极236通过其接触到TFT连接器216。驱动半导体层224形成在栅绝缘层220上，特别是覆盖驱动栅极218。驱动半导体层224包括未掺杂非晶硅的有源层224a和掺杂非晶硅的欧姆接触层224b。形成的驱动源极240和驱动漏极242覆盖栅绝缘层220并且接触到驱动半导体层224。驱动源极240和驱动漏极242彼此分隔开，并且去除驱动源极240和驱动漏极242之间的部分欧姆接触层以暴露出部分有源层224a，从而形成沟道CH。第一钝化层246形成在栅绝缘层220上面以覆盖驱动源极240和驱动漏极242。第一钝化层246具有第二接触孔244以暴露出部分驱动源极240。
仍然参见图12B，电源线252和电源电极248形成在第一钝化层246上。电源线252如图11A所示与栅线214垂直交叉。电源电极248从电源线252上伸出，位于驱动源极240之上，并通过第二接触孔244接触到驱动源极240。第二钝化层256形成在第一钝化层246上，覆盖电源线252和电源电极248。第一钝化层246和第二钝化层256具有的第三接触孔254暴露出部分驱动漏极242。连接图案258紧邻驱动TFT TD形成在第二钝化层256上，还在第二钝化层256上尤其位于驱动TFT TD之上形成第一图案260。连接图案258和第一图案260在同一工艺步骤中用相同的材料形成。例如，连接图案258和第一图案260可以采用一种例如是有机绝缘材料或感光有机材料的绝缘材料。在第二钝化层256上方形成连接电极262，以与连接图案258重叠并且通过第三接触孔254接触到驱动漏极242。还在第一图案260上形成第二图案264。连接电极层262和第二图案264在同一工艺步骤中用相同的材料形成。第一和第二图案260和264具有相同的图案形状，并且构成双层遮光层269。尽管在图12A和12B中没有表示，覆盖开关TFT Ts的遮光层268也采用双层结构。连接图案258和连接电极层262构成电连接器266。另外，连接图案258在基板210上方的高度要大于驱动TFT TD在基板上方的高度，如图10所示使得重叠的连接电极层262接触到第二电极290。然而，第一图案260的高度要小于连接图案258的高度，以免干扰连接电极层262与有机EL二极管的第二电极之间的连接。
在图12A和12B所示的实施例中，由于遮光层268和289分别形成在开关TFT Ts和驱动TFT TD上，TFT得以正常工作。另外，由于遮光层269通过同一步骤与电连接器266一起形成，不需要额外的制造步骤来形成遮光层269。形成遮光层269的第一图案260的材料所具有的介电常数比第一和第二钝化层246和256要小，并且可以用不透明材料形成第二图案264以避免漏光。
图13A到13D的截面图表示图12B中按照本发明的遮光层和电连接器的制造工艺。如图13A所示，在基板210上形成第一金属层，然后对其构图以形成成驱动栅极218。尽管在图13A中没有表示但在图12A中有所表示，在对第一金属层构图之后还可以在这一工艺步骤中在基板210上形成栅线214、开关栅极212和TFT连接器216。然后，在基板上形成第一绝缘层220作为栅绝缘层覆盖驱动栅极218。然后在第一绝缘层220上形成未掺杂非晶硅(a-Si)层和掺杂非晶硅(n+a-Si)层，然后用光刻工艺同时对其构图以形成位于栅极218之上的驱动半导体层224。驱动半导体层224包括用未掺杂非晶硅形成的有源层224a和用掺杂非晶硅形成的欧姆接触层224b。尽管在图13A中没有表示但在图12A中有所表示，连同驱动半导体层224一起还形成开关半导体层222。第一绝缘层220可以包括从氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等构成的组中选出的无机材料。
在形成有源层224a和欧姆接触层224b之后，在第一绝缘层220上形成第二金属层以覆盖有源层224a和欧姆接触层224b，然后使用掩模工艺对其构图案以形成驱动源极240和驱动漏极242。形成的驱动源极240和驱动漏极242接触到欧姆接触层224b，并且在驱动栅极218上方彼此分开。另外，尽管在图13A中没有表示但在图12A中有所表示，在形成驱动源极240和驱动漏极242的过程中还形成数据线232、开关源极234、开关漏极236和第一电容电极238。
在形成驱动源极240和驱动漏极242之后，用驱动源极240和漏极242作为掩模去除驱动源极240和驱动漏极242之间暴露出的部分欧姆接触层224b。这样就暴露出部分有源层224a以在驱动源极240和驱动漏极242之间形成沟道CH。由此就形成了包括驱动栅极218、有源层224a、欧姆接触层224b、驱动源极240和驱动漏极242的驱动TFT TD。
在制成驱动薄膜晶体管TD之后，在第一绝缘层220上形成第二绝缘层246例如是第一钝化层，以覆盖驱动薄膜晶体管TD。然后使用掩模工艺对第一钝化层246构图，形成对应于驱动源极240的源极接触孔244以暴露出部分驱动源极244。钝化层246可以包括氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)等无机材料。接着在第一钝化层246上形成第三金属层，然后通过掩模工艺对其构图以形成电源线252和电源电极248。电源线252与栅线214垂直交叉。电源电极248还与部分驱动源极240重叠，并且通过源极接触孔244接触到驱动源极240。尽管在图13A中没有表示但在图12A中有所表示，连同电源电极248和电源线252形成从电源线252上伸出并且位于第一电容电极238之上的第二电容电极250。
在形成电源线252和电源电极248之后，在第二绝缘层246上形成第三绝缘层256(即第二钝化层)以覆盖电源线252和电源电极248。然后对第一和第二钝化层246和256同时构图，形成暴露出部分驱动漏极242的漏极接触孔254。第二钝化层256可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料中的一种。
在图13B中，在形成漏极接触孔254之后，在第二钝化层256的整个表面上形成感光有机层357。然后在感光有机层357上面设置一包括开口部分OP和狭缝部分SP的掩模359，然后对感光有机层357执行曝光工艺。开口部OP对应于像素区P内紧邻驱动TFT TD的部分，并且在曝光过程中完全透光。狭缝部分SP包括许多缝隙并且对应于驱动TFT TD。由于透过狭缝部分SP的光发生衍射，光的强度比透过开口部分OP的要低。因此，感光有机层357对应于开口部分OP的那一部分完全透射，而对应于狭缝隙部分SP的那一部分的透射相对小于对应于开口部分OP的那一部分。另外，可以采用包括替代狭缝部分的半透明部分的掩模。感光有机层357可以包括一种具有小介电常数的有机材料，以免直流应力作用在驱动栅极218上。例如感光有机材料357可以采用一种光学丙烯酸材料。
在执行曝光步骤之后，对感光有机材料357显影，形成如图13C所示的连接图案258和第一图案260。紧邻驱动TFT TD设置的连接图案258具有第一高度d1。设置在驱动TFT TD上方的第一图案260具有第二高度d2。第一高度d1要大于第二高度d2，因为透过连接图案258的光的强度要远远大于透过第一图案260的光。第一图案260还具有岛状图案形状，其宽度W足够覆盖驱动TFT TD的沟道CH。
在图13D中，在第二钝化层256上形成不透明导电材料即金属材料以覆盖连接图案258和第一图案260，然后对其构图以形成第二图案264和连接电极层262。第二图案264形成在第一图案260上并与第一图案260构成遮光层269。连接电极层262与连接图案258重叠，通过漏极接触孔254接触到驱动漏极242，并且构成电连接器266。电连接器266的高度要大于驱动TFT TD和遮光层269加在一起的总高度。尽管图13A到13D中没有特别表示，还可以通过这样的制造工艺在开关TFT Ts上形成遮光层268(参见图12A)。
图14的截面图表示双面板型有源矩阵OELD器件的局部截面图，并且表示遮光层的功能/用途。如图14所示，第一和第二基板210和270彼此分隔开。包括驱动栅极218、半导体层224、源极240和漏极242的驱动TFT TD形成在第一基板210的内表面上。形成第一和第二钝化层246和256以覆盖驱动TFTTD。包括伸出的电源电极248的电源线252设置在第一和第二钝化层246和256之间，并使电源电极248接触到驱动源极240。电连接器266紧邻驱动TFT TD形成在第二钝化层256上。电连接器266包括有机绝缘材料形成的连接图案258和导电材料形成的连接电极层262。遮光层269形成在第二钝化层256上并位于驱动TFT TD之上。遮光层269覆盖驱动TFT TD的沟道CH。遮光层269包括由与连接电极258相同的材料形成的第一图案260和由与连接电极层262相同的材料形成的第二图案264。电连接器266的连接图案258的高度要大于遮光层269的第一图案260的高度。第二图案264由不透明导电材料例如是金属材料形成，使遮光层269遮挡的光不会到达驱动TFT TD。
第一电极282形成在第二基板270的背面下面。层间绝缘体284和隔板286依次形成在第一电极282上对应于驱动TFT TD的非像素区NP内。有机EL层288和第二电极290依次形成在像素区内的第一电极282上。第一电极用透明导电层例如是氧化铟锡(ITO)制成，使得有机EL层288发出的光L指向第二基板270。在图14所示的双面板型OELD器件中，由于隔板用透明材料制成，有机EL层288发出的光L会穿过隔板286泄漏到第一基板210，这样会影响驱动TFT TD。然而，透过隔板286泄漏的光L会受到在驱动TFT TD上面形成的遮光层269的遮挡。因此，在驱动TFT TD中不会产生漏光电流，驱动TFT TD能够正常工作。
按照本发明的实施例，由于阵列层和有机EL二极管形成在不同的基板上，能够获得高的生产效率，并且能提高产量。其次，由于本发明的下面板可供OELD器件使用，能减少对薄膜晶体管的设计限制，并且能够实现高孔径比。第三，由于遮光层形成在薄膜晶体管之上，能够为薄膜晶体管遮光以避免漏光电流。
显然，本领域的技术人员无需脱离本发明的原理和范围还能对本发明的双面板型有机电致发光器件及其制造方法作出各种各样的修改和变化。因此，本发明的意图是要覆盖权利要求书及其等效物范围内的修改和变化。

Claims (59)

1、一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件，包括：
彼此分隔开的第一基板和第二基板；
在第一基板内表面上的驱动薄膜晶体管；
连接到驱动薄膜晶体管并且由具有第一硬度的第一导电材料形成的连接电极层；
在第二基板内表面上的第一电极；
在第一电极上的有机电致发光层；以及
在有机电致发光层上的第二电极，第二电极连接到所述连接电极层并且由具有第二硬度的第二导电材料形成，
其中，第一硬度不同于第二硬度。
2、按照权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一硬度大于第二硬度。
3、按照权利要求2所述的器件，其特征在于，所述连接电极层的顶部具有不均匀表面。
4、按照权利要求2所述的器件，其特征在于，所述连接电极层的顶部具有锯齿形状。
5、按照权利要求1所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述连接电极层和第一基板之间的连接图案，由绝缘材料形成的连接图案在第一基板上面的第一高度要大于所述驱动薄膜晶体管在第一基板上面的第二高度，使得所述连接电极层能够接触到第二电极。
6、按照权利要求1所述的器件，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管包括栅极、有源层、欧姆接触层、源极和漏极。
7、按照权利要求1所述的器件，其特征在于，还进一步包括：
在所述第一基板上面沿第一方向设置的栅线；
在所述第一基板上面沿与所述栅线垂直交叉的第二方向设置的数据线；
在所述第一基板上面沿所述第二方向设置并且与所述数据线分隔开的电源线；以及
设置在所述第一基板上面并且连接到所述栅线、数据线和驱动薄膜晶体管的开关薄膜晶体管。
8、按照权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有机电致发光层包括红、绿、蓝发光层。
9、按照权利要求8所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述第一电极与各红、绿、蓝发光层之间的第一载流子传输层。
10、按照权利要求8所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述第二电极与各红、绿、蓝发光层之间的第二载流子传输层。
11、按照权利要求1所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述驱动薄膜晶体管上面的遮光层，该遮光层包括有机材料的第一图案和不透明导电材料的第二图案。
12、一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件的制造方法，包括：
在第一基板上形成驱动薄膜晶体管；
使用第一导电材料在所述第一基板上面形成连接电极层，该连接电极层接触到所述驱动薄膜晶体管并具有第一硬度；
在第二基板上形成第一电极；
在所述第一电极上形成有机电致发光层；
使用第二导电材料在所述有机电致发光层上形成第二电极，该第二电极具有的第二硬度不同于所述第一硬度；并且
粘接所述第一基板与第二基板，使所述连接电极层连接到第二电极。
13、按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一硬度大于第二硬度。
14、按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述连接电极层的顶部具有不均匀表面。
15、按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述连接电极层的顶部具有锯齿形状。
16、按照权利要求12所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述连接电极层和第一基板之间使用绝缘材料形成连接图案，形成的连接图案在第一基板上面的第一高度要大于所述驱动薄膜晶体管在第一基板上面的第二高度，使得所述连接电极层能够接触到第二电极。
17、按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述有机电致发光层包括红、绿、蓝发光层。
18、按照权利要求17所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述第一电极与各红、绿、蓝发光层之间形成第一载流子传输层。
19、按照权利要求17所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述第二电极与各红、绿、蓝发光层之间形成第二载流子传输层。
20、按照权利要求12所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述驱动薄膜晶体管上面形成遮光层，该遮光层包括有机材料的第一图案和不透明导电材料的第二图案。
21、一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件，包括：
彼此分隔开的第一基板和第二基板；
在所述第一基板上的阵列层，该阵列层包括栅线、数据线、电源线、连接到所述栅线和数据线的开关薄膜晶体管以及连接到该开关薄膜晶体管和电源线的驱动薄膜晶体管；
在所述阵列层上的电连接器，该电连接器包括连接到所述驱动薄膜晶体管的连接电极层；
在所述阵列层上的遮光层，该遮光层分别覆盖开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管，并且包括一种不透明导电材料；
在所述第二基板背面上的有机电致发光二极管，该有机电致发光二极管连接到所述电连接器，
其中，所述遮光层在所述第一基板上方具有的第一高度要小于所述电连接器在所述第一基板上方的第二高度，并且该遮光层用与所述电连接器相同的材料形成。
22、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，还进一步包括存储电容，该存储电容包括一体连接到所述开关薄膜晶体管的开关漏极的第一电容电极和一体连接到所述电源线的第二电容电极。
23、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，还进一步包括薄膜晶体管连接器，其通过第一接触孔连接到所述开关薄膜晶体管的开关漏极，并且一体连接到所述驱动薄膜晶体管的驱动栅极。
24、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，还进一步包括从所述电源线伸出且位于所述驱动薄膜晶体管的驱动源极上面的电源电极，该电源电极通过第二接触孔接触到所述驱动源极。
25、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，所述电连接器包括介于所述阵列层和连接电极层之间的连接图案，其中该连接图案由感光有机材料形成。
26、按照权利要求25所述的器件，其特征在于，所述连接电极层完全覆盖所述连接图案，并且通过第三接触孔接触到所述驱动薄膜晶体管的驱动漏极。
27、按照权利要求25所述的器件，其特征在于，所述连接电极层由不透明导电材料形成。
28、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，所述各遮光层包括感光有机材料的第一图案和所述不透明材料的第二图案。
29、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，所述各开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管包括未掺杂非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层。
30、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，还进一步包括滤色片层，该滤色片层包括红、绿、蓝滤色片，以及在所述滤色片之间的黑矩阵，其中该滤色片层和黑矩阵设置在所述第二基板与有机电致发光二极管之间。
31、按照权利要求30所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述滤色片层与有机电致发光二极管之间的平整层。
32、按照权利要求31所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述平整层和有机电致发光二极管之间的屏障层。
33、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，所述有机电致发光二极管依次包括第一电极、有机电致发光层和第二电极。
34、按照权利要求33所述的器件，其特征在于，所述第一电极由透明导电材料形成。
35、按照权利要求33的器件，其特征在于，所述连接电极层接触到所述有机电致发光二极管的第二电极和所述驱动薄膜晶体管的驱动漏极。
36、按照权利要求33所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述第一电极上的层间绝缘体，以及在该层间绝缘体上的隔板，所述层间绝缘体对应于所述栅线、数据线和电源线，而所述隔板具有锥形截面形状。
37、按照权利要求21所述的器件，其特征在于，还进一步包括在所述第一和第二基板外围的密封剂，用于将该第一和第二基板粘接到一起。
38、一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件的制造方法，包括；
在第一基板上形成阵列层，该阵列层包括栅线、数据线、电源线、连接到该栅线和数据线的开关薄膜晶体管以及连接到该开关薄膜晶体管和电源线的驱动薄膜晶体管；
在所述阵列层上形成电连接器，该电连接器包括连接到所述驱动薄膜晶体管的连接电极层；
在所述阵列层上形成遮光层，该遮光层分别覆盖开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管，并且包括不透明导电材料；
在所述第二基板上形成有机电致发光二极管，该有机电致发光二极管连接到所述电连接器；并且
在所述第一和第二基板的外围使用密封剂将具有所述有机电致发光二极管的第二基板与具有所述阵列层的第一基板粘接到一起。
39、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，所述遮光层在第一基板上面具有的第一高度小于所述电连接器在第一基板上面的第二高度，并且该遮光层用与所述电连接器相同的材料形成。
40、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，所述形成阵列层包括形成存储电容，该存储电容包括一体连接到所述开关薄膜晶体管的开关漏极的第一电容电极和一体连接到所述电源线的第二电容电极。
41、按照权利要求38所示的方法，其特征在于，所述形成阵列层包括形成薄膜晶体管连接器，该薄膜晶体管连接器通过第一接触孔连接到所述开关薄膜晶体管的开关漏极，并且一体连接到所述驱动薄膜晶体管的驱动栅极。
42、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，所述形成阵列层包括形成电源电极，该电源电极从所述电源线伸出并位于所述驱动薄膜晶体管的驱动源极上面，该电源电极通过第二接触孔接触到所述驱动源极。
43、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，所述形成电连接器包括在所述阵列层上使用感光有机材料形成连接图案，并且形成连接电极层以完全覆盖该连接图案。
44、按照权利要求43所述的方法，其特征在于，所述连接电极层通过第三接触孔接触到所述驱动薄膜晶体管的驱动漏极。
45、按照权利要求43所述的方法，其特征在于，所述连接图案在第一基板上面的第一高度大于所述遮光层在第一基板上面的第二高度。
46、按照权利要求43所述的方法，其特征在于，所述连接电极层由不透明的导电材料形成。
47、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，所述形成各遮光层包括在所述阵列层上形成感光有机材料的第一图案，并且在该第一图案上形成所述不透明导电材料的第二图案。
48、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，所述各开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管都包括未掺杂非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层。
49、按照权利要求38所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述第二基板上形成包括红、绿、蓝滤色片的滤色片层，并在所述滤色片之间形成黑矩阵。
50、按照权利要求49所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述滤色片层和黑矩阵上形成平整层。
51、按照权利要求50所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述平整层上形成屏障层，其中所述有机电致发光二极管设置在该屏障层上。
52、按照权利要求51所述的方法，其特征在于，所述形成有机电致发光二极管包括在所述屏障层上使用透明导电材料形成第一电极，在该第一电极上形成有机电致发光层，并且在该有机电致发光层上形成第二电极。
53、按照权利要求52所述的方法，其特征在于，所述连接电极层接触到所述有机电致发光二极管的第二电极和所述驱动薄膜晶体管的驱动漏极。
54、按照权利要求52所述的方法，其特征在于，还进一步包括在所述第一电极上形成层间绝缘体，并且在该层间绝缘体上形成隔板，所述层间绝缘体对应于所述栅线、数据线和电源线，而所述隔板具有锥形截面形状，使得靠近所述层间绝缘体的第一部分比远离所述层间绝缘体的第二部分要窄。
55、一种双面板型有源矩阵有机电致发光器件的制造方法，包括：
对第一金属层构图，以在第一基板上形成驱动栅极和栅线；
在所述第一基板上形成覆盖构图的第一金属层的第一绝缘层；
在所述驱动栅极上方的第一绝缘层上形成驱动半导体层，该驱动半导体层包括未掺杂非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层；
形成驱动源极、驱动漏极和数据线，其中该驱动源极和驱动漏极设置在所述欧姆接触层上，而数据线设置在所述第一绝缘层上并且与所述栅线垂直交叉；
在所述有源层内通过蚀刻掉暴露在所述驱动源极和驱动漏极之间的部分欧姆接触层而形成驱动沟道，从而形成包括驱动栅极、驱动半导体层、驱动源极和驱动漏极的驱动薄膜晶体管；
在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层以覆盖所述驱动薄膜晶体管；
在所述第二绝缘层上形成电源线和电源电极，所述电源线与所述数据线分隔开并与所述栅线垂直交叉，从所述电源线伸出并位于所述驱动源极上方的电源电极连接到该驱动源极；
在所述第二绝缘层上形成第三绝缘层以覆盖所述电源线和电源电极；
对第三和第二绝缘层构图以形成暴露出部分所述驱动漏极的漏极接触孔；
在构图的第二和第三绝缘层上形成感光有机层；
使用掩模使所述感光有机层曝光并显影，在驱动薄膜晶体管的上方形成第一图案并且在所述驱动漏极附近形成连接图案，其中所述连接图案在所述第一基板上面的第一高度要大于所述第一图案在所述第一基板上面的第二高度；
通过对不透明导电材料构图在所述第一图案上形成第二图案以形成遮光层，并在所述连接图案上形成连接电极层以形成电连接器，其中该连接电极层完全覆盖所述连接图案并通过所述漏极接触孔接触到所述驱动漏极；
在第二基板上方形成有机电致发光二极管；并且
将具有有机电致发光二极管的第二基板与具有遮光层和电连接器的第一基板粘接到一起，从而将所述连接电极层连接到所述有机电致发光二极管。
56、按照权利要求55所述的方法，其特征在于，还进一步包括：
在所述第二基板上形成滤色片层，该滤色片层包括红、绿、蓝滤色片以及设置在该滤色片之间的黑矩阵；
在所述滤色片层和黑矩阵上形成平整层；
在所述平整层上形成屏障层；
在所述屏障层上对应于所述驱动薄膜晶体管、电源线、栅线和数据线的位置形成层间绝缘体；并且
在所述层间绝缘体上形成隔板，该隔板具有锥形截面形状。
57、按照权利要求56所述的方法，其特征在于，所述形成有机电致发光二极管包括在所述屏障层上形成第一电极，在该第一电极上由隔板限定的区域内形成有机电致发光层，并且在该有机电致发光层上形成第二电极。
58、按照权利要求55所述的方法，其特征在于，还进一步包括：
形成开关栅极和薄膜晶体管连接器；
形成暴露出部分所述薄膜晶体管连接器的第一接触孔；
在所述开关栅极上面的第一绝缘层上形成开关半导体层，该开关半导体层包括未掺杂非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层；
在所述开关半导体层的欧姆接触层上形成开关源极和开关漏极，使得该开关漏极通过所述第一接触孔接触到所述薄膜晶体管连接器；
在所述开关源极和开关漏极之间形成开关沟道，从而形成包括开关栅极、开关半导体层、开关源极和开关漏极的开关薄膜晶体管；
形成暴露出部分所述驱动源极的第二接触孔，使所述电源电极通过该第二接触孔接触到所述驱动源极；
形成一体连接到所述驱动漏极的第一电容电极，
形成从所述电源线伸出的第二电容电极以覆盖所述第一电容电极；并且
在所述开关薄膜晶体管上形成另一第一图案。
59、按照权利要求58所述的方法，其特征在于，所述掩模在对应于所述开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管的位置上包括多个狭缝。
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