CN1964062B

CN1964062B - 有机发光显示设备

Info

Publication number: CN1964062B
Application number: CN2006101359125A
Authority: CN
Inventors: 金恩雅
Original assignee: Samsung Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2026-10-09
Also published as: EP1786039A2; EP1786039A3; KR100647712B1; CN1964062A; US20070103063A1; EP1786039B1; US7919918B2

Abstract

所提供的是一种有机发光显示设备，该设备减少不用面积和驱动电源总线线路的电压降。有机发光显示设备包括具有多个有机发光二极管的像素区；位于像素区外侧并把电源提供给各个有机发光二极管的电源总线线路；以及与驱动电源总线线路重叠的金属层，该金属层电连接到驱动电源总线线路，并且包括面板标志。

Description

有机发光显示设备

有关专利申请的交叉引用

本申请对2005年11月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2005-0107082号主张权益，该申请揭示的内容整个以引用方式包含在此。

技术领域

本发明涉及有机发光显示设备，尤其涉及一种有机发光显示设备，该设备由于面板识别标志而减少不用的图像区域，并且具有低电阻电源总线线路。

背景技术

在诸如液晶显示设备、有机发光显示设备或无机发光显示设备之类的平板显示设备中包括面板识别标志，以允许方便的识别、面板的跟踪和显示单元的评估。

面板识别标志位于显示图像的显示区域之外的分立区域上。因此，面板识别标志占据的空间就是不显示图像的不用空间，并且当面板识别标志的大小增加时，不用空间的面积也增加。

因此，在传统技术中，通常使面板识别标志位于现有的不用空间中，例如，在不影响其它信号和不需要额外面积的驱动芯片下面。

然而，当在驱动芯片下面形成面板识别标志时，在安装驱动芯片后难于识别面板识别标志。

同样，传统技术中的液晶显示设备不向各个像素提供额外的电源。然而，在有源矩阵(AM)有机发光显示设备的情况中，必须提供把电源提供给每个像素的电源线。因此，进一步增加了板中的不用面积。因此，设计面板识别标志而不增加板的不用面积是困难的。

发明内容

揭示了一种减少不用面积和减少驱动电压降的有机发光显示设备。

附图说明

通过参考附图对实施例的揭示，上述和其它特征和优点将变得更显而易见，其中：

图1是根据一个实施例的有机发光显示设备的平面图；

图2是根据一个实施例的包括像素电路的有机发光显示设备中单位像素的示意图；

图3是图2的单位像素的详细示意图；

图4是图3的电路的横截面图；

图5是图1的面板识别标志的局部放大平面图；

图6是沿图1中线VI-VI剖取的横截面图；

图7是图6的横截面的修改式样；以及

图8是根据另一个实施例的有机发光显示设备的平面图。

具体实施方式

现在参考附图对某些实施例作更为完整的描述。

图1是根据一个实施例的有源矩阵(AM)有机发光显示设备的平面图。

参考图1，在衬底31上形成显示图像的显示区2。利用附加的密封件(未示出)密封显示区2以保护显示区2不致受到碰撞、潮湿和空气的影响。例如，密封件可以是绝缘衬底或金属罩。

包括端子的端子区1位于形成显示区2的衬底31的末端部分。端子区1暴露在密封件外面。

在显示区2周围有：用于把驱动电源提供给VDD线路20的驱动电源总线线路21、连接到外层(facing)电极53以提供外层电极电源的电极电源总线线路22以及控制施加于显示区2的信号的各种电路23和24。

端子区1、驱动电源总线线路21、电极电源总线线路22和电路23和24所在的区域对应于不显示图像的不用区。

形成从驱动电源端子单元11的一端到驱动电源端子单元11的另一端的驱动电源总线线路21，使之围绕整个显示区2，还通过连接与显示区2交叉的驱动电源线路20把驱动电源总线线路21放置在显示区2的下侧。

在显示区2的一侧上形成电极电源总线线路22，该电极电源总线线路22电连接到显示区2中有机发光显示设备的一个电极，并将在下面详细描述。可以延伸连接到电极电源总线线路22的电极使之覆盖电极电源总线线路22。在连接到电极电源总线线路22的电极和电极电源总线线路22之间插入绝缘薄膜，并且电极和电极电源总线线路22是通过多个接触孔25连接的。

在驱动电源总线线路21和显示区2之间安装垂直电路单元23和水平电路单元24。垂直电路单元23可以是把扫描信号施加于显示区2的栅极线的扫描驱动电路，并且电连接到端子区1中的扫描端子单元13。水平电路单元24可以是把数据信号施加于显示区2的数据线的数据驱动电路单元，并且电连接到端子区1中的数据端子单元14。可以使用形成图案的方法在衬底31上形成垂直电路单元23和水平电路单元24，或可以包括外部IC或COG。

显示区2包括多个像素，像素中的每一个都可以具有图2中描绘的像素电路。

参考图2，每个像素包括数据线Date、扫描线Scan以及把驱动电源提供给有机发光二极管(OLED)的Vdd线Vdd。Vdd线Vdd是图1的Vdd线。

每个像素的像素电路PC电连接到数据线、扫描线Scan和Vdd线Vdd，并且控制OLED的光发射。

图3是图2的单位像素的详细示意图。每个像素的像素电路PC包括两个薄膜晶体管M1和M2以及一个电容单元Cst。

参考图3，根据一个实施例的有机发光显示设备的每个像素包括至少两个薄膜晶体管(TFT)，即，开关薄膜晶体管M2和驱动薄膜晶体管M1、一个电容单元Cst和一个OLED。

通过施加于扫描线Scan的扫描信号使开关薄膜晶体管M2导通或截止以把施加于数据线Date的数据信号发送到存储电容单元Cst和驱动薄膜晶体管M1。根据本发明的实施例，开关器件不局限于图4中描绘的开关薄膜晶体管M2，可以是具有多个薄膜晶体管和电容的开关电路，或可以进一步包括补偿驱动薄膜晶体管M1的门限电压Vth值的电路或补偿Vdd电源线Vdd的电压降的电路。

驱动薄膜晶体管M1根据经过开关薄膜晶体管M2传送的数据信号确定到OLED的当前输入。

电容单元Cst在一个周期内存储从开关薄膜晶体管M2发送的数据信号。

在图3的电路图中，驱动薄膜晶体管M1和开关薄膜晶体管M2被描述为PMOS薄膜晶体管，但是也可以使用其它晶体管。驱动薄膜晶体管M1或开关薄膜晶体管M2之一或两者可以是NMOS薄膜晶体管。同样，薄膜晶体管和电容的数量不局限于图3所示的情形，按需要可以增加。

在一个实施例中，像素电路PC具有图4中所示的横截面结构。图4是图3中像素的一部分的横截面图。

参考图4，在衬底31上包括TFT40和OLED。

衬底31可以由丙烯醛基、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、聚脂薄膜或塑料材料构成，但是实施例不局限于这些材料，并且衬底31可以由诸如SUS、钨等金属箔、玻璃或其它材料或这些材料的组合构成。

虽然没有描绘，但是可以在衬底31的上表面上形成阻挡层或缓冲层以防止杂质离子的扩散，防止潮气或外部空气渗透，和/或使表面平面化。

利用半导体材料在绝缘层32上形成TFT40的有源层41，并且形成栅极绝缘薄膜33以覆盖有源层41。可以使用诸如无定形硅、多晶硅等无机半导体材料或有机半导体材料来形成有源层41。有源层41包括源区412和漏区413之间的沟道区411。

在栅极绝缘薄膜33上形成栅极42，并且形成覆盖栅极42的夹层绝缘薄膜34。在夹层绝缘薄膜34上形成源极43和漏极44。依次形成钝化薄膜35和像素限定薄膜37以覆盖源极43和漏极44。

栅极绝缘薄膜33、夹层绝缘薄膜34、钝化薄膜35和像素限定薄膜37的每一个都可以具有单层结构或多层结构，并且可以由有机材料、无机材料或有机和无机材料的组合物来形成。

根据这些实施例的薄膜晶体管的堆叠结构不局限于TFT40的结构，可以使用各种薄膜晶体管结构。

在钝化薄膜35上形成作为OLED的电极的像素电极51，并且在像素电极51上形成像素限定薄膜37。在使像素电极51暴露于像素限定薄膜37中的预设开口38之后，形成OLED的有机发光薄膜52。

OLED根据形成预定图像所提供的电流发射红色、绿色或蓝色光，并且包括通过接触孔36接触TFT40的漏极44的像素电极51、覆盖所有像素的外层电极53、以及位于像素电极51和外层电极53之间并发射光的有机发光薄膜52。

有机发光薄膜52使像素电极51和外层电极53相互绝缘，并且把极性相反的电压施加于有机发光薄膜52以使有机发光薄膜52发光。

例如，有机发光薄膜52可以是小分子量有机薄膜或聚合物有机薄膜。如果有机发光薄膜52是小分子量有机薄膜，则有机发光薄膜52可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)、或电子注入层(EIL)，可以堆叠在单结构或复合结构中，并且可以由铜酞菁(copper phthalocyanine)(CuPc)、N，N’-di(萘-1-yl)-N，N’-二苯基联苯胺(N，N′-di(naphthalene-1-yl)-N，N′-diphenyl-benzidine)(NPB)或8-羟基喹啉铝(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3)构成。可以使用真空蒸发方法来形成小分子量有机薄膜。HIL、HTL、ETL和EIL是公共电极，通常可以在红色、绿色和蓝色像素中形成。因此，公共电极可以像外层电极53一样覆盖像素。

如果用聚合物有机薄膜来形成有机发光薄膜52，则有机发光薄膜52可以包括HTL和EML。可以用PEDOT形成HTL，并且可以用聚对苯乙烯(poly-phenylenevinylene)(PPV)和聚芴(polyfluorene)形成EML。可以通过丝网印刷、喷墨印刷等形成聚合物有机薄膜。

有机发光薄膜52不局限于上述配置，可以采用各种形式。

像素电极51的功能如同阳极，而外层电极53的功能如同阴极。在某些实施例中，可以颠倒像素电极51和外层电极53的极性。

在底部发射型显示设备的情况中，像素电极51可以是透明电极，而外层电极53可以是反射电极。像素电极51可以包括具有高功函数的透明材料，诸如但是不局限于，ITO、IZO、In₂O₃或ZnO，而外层电极53可以包括具有低功函数的反射金属，诸如但是不局限于，Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca或这些金属的复合物。

在顶部发射型显示设备的情况中，像素电极51可以是反射电极，而外层电极53可以是透明电极。在使用Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca或这些金属的混合物形成反射薄膜之后，可以用具有高功函数的材料来形成像素电极51，这些材料诸如但是不局限于，ITO、IZO、In2O3或ZnO。而外层电极53可以包括包含具有低功函数的金属的材料层(所述具有低功函数的金属诸如但是不局限于，Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或这些金属的复合物)以及形成在材料层上的辅助电极层或总线电极线路(包括诸如但是不局限于ITO、IZO、ZnO或In₂O₃的透明导电材料)。

在双面发射型显示设备的情况中，像素电极51和外层电极53两者都可以是透明电极。

形成像素电极51和外层电极53的材料不局限于上述材料。例如，可以用包含导电有机材料或Ag、Mg、Cu等的导电颗粒的导电膏来形成像素电极51和外层电极53。当使用导电膏时，可以通过喷墨印刷来印刷膏，并且退火而形成电极。

在形成OLED之后，密封OLED上部以基本上防止暴露在大气中。

在某些实施例中，栅极42、源极43和漏极44可以包括诸如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca之类的金属、这些金属的复合物、或诸如ITO、IZO、ZnO或In2O3之类的透明导电材料作为上述导体。同样，栅极42、源极43和漏极44可以包括包含导电有机材料或Ag、Mg、Cu等的导电粒子的导电膏。

在根据图4说明的实施例的OLED中，栅极42具有单层结构，源极43和漏极44具有三层结构，但是实施例不局限于这些结构。栅极42也可以具有三层结构。以下的描述主要集中在如图5所示栅极42具有单层结构和源极43和漏极44具有三层结构的实施例。

源极43可以具有包括第一、第二、和第三导电层431、432、和433的堆叠结构，而漏极44可以具有包括第一、第二、和第三导电层441、442、和443的堆叠结构。可以用铝或铝合金(诸如Al、AlSi、A1Nd、或AlCu)来形成第二导电层432和442。

当用铝族金属来形成第二导电层432和442时，第一导电层431和441和第三导电层433和443中的至少一层可以用从Cr、Cr合金、Mo、Mo合金、W和W合金中选择的至少一种材料来形成。

在一个实施例中，第一导电层431和441以及第三导电层433和443可以包括钼钨(molybdenum tungsten)(MoW)合金，而第二导电层432和442可以用A1Nd合金来形成。

当用铝族金属来形成第二导电层432和442时，第一导电层431和441和第三导电层433和443中的至少一层可以包括从Ti、Ti合金、Ta和Ta合金中选择的至少一种材料。

在一个实施例中，第一导电层431和441和第三导电层433和443可以包括Ti，而第二导电层432和442可以包括铝族金属。

然而，导电层不局限于这些，并且除了三层结构之外可以进一步包括一层结构。

如图4所示，当以多层结构形成源极43和漏极44时，可以用绝缘衬料形成覆层单元45以盖住源极43和漏极44的侧面。当用有机材料形成覆层单元45时，有机材料可以包括具有苯酚族、丙烯醛基族聚合物、酰亚胺族聚合物、芳基醚族聚合物、氨基族聚合物、氟族聚合物、p-xylyrene族聚合物、乙稀醇族的聚合物聚合物衍生物，以及这些材料中的一种以上的组合物。在一些实施例中，可以用丙烯醛基材料(例如，可容易形成图案的光敏丙烯醛基材料)来形成钝化薄膜35。当用无机材料形成覆层单元45时，无机材料可以包括SiO₂、SiN_x、SiON、Al₂O₃、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、ZrO₂、钡锶钛酸盐(Barium Strontium Titanate)(BST)和PZT中的至少一种。

如上所述，由于源极43和漏极44具有多层结构，所以可以提高源极43和漏极44的总导电率。发生这种情况是因为用具有高导电率的铝族金属来形成第二导电层432和442。第一导电层431和441和第三导电层433和443保护第二导电层432和442。多层结构还可以用于不同于电源线路的电气工作线路，诸如信号线路、控制线路、以及屏蔽线路。同样，覆层单元45可以防止用铝族金属形成的第二导电层432和442由于蚀刻剂渗透源极43和漏极44的侧面而受到腐蚀或蚀刻。当形成像素电极51的图案时，覆层单元45对于保护源极43和漏极44不受蚀刻剂渗透的损害是特别有用的。覆层也可以用于不同于电源线路的电气工作线路，诸如信号线路、控制线路和屏蔽线路。

当形成源极43和漏极44时还可以形成Vdd线路20。在形成源极43和漏极44的同时形成的Vdd线路也具有第一导电层201、第二导电层202和第三导电层203。可以用与上述材料相同的材料来形成第一导电层201、第二导电层202和第三导电层203。

在Vdd线路20上也可以形成如上所述的覆层单元25。覆层单元25的功能与覆层单元45的功能相同，因此省略其详细说明。

当形成源极43和漏极44时，在像素中除了形成Vdd线路20之外，还可以形成多个导体。例如，同时可以形成图1所示的驱动电源总线线路21和电极电源总线线路22。

在一些实施例中，金属层70与驱动电源总线线路21重叠并且电连接于驱动电源总线线路21。例如，可以形成金属层70使之与驱动电源总线线路21相邻并且具有基本上对应于驱动电源总线线路21的长度。金属层70可以长到足以降低驱动电源总线线路21的电压降，这将在下面描述。

如图4所示，可以在形成TFT40的栅极42的同时形成金属层70，因此，可以用与栅极42的相同材料来形成TFT40。

金属层70的宽度W1可以比驱动电源总线线路21的宽度W2小。因此，如图1所示，驱动电源总线线路21可以完全覆盖住金属层70。因此，金属层70不会增加不用面积。

可以使用金属层70来形成面板标志71，其作为用于识别面板的识别标志。如图5所示，可以通过雕刻金属层70形成带开口72的面板标志71，但是也可以使用其它技术。例如，可以使用激光等在金属层70上雕刻标志。

参考图6，金属层70和驱动电源总线线路21通过夹在其间的夹层绝缘薄膜34而隔开。然而，在夹层绝缘薄膜34上形成接触孔34a以使驱动电源总线线路21可以接触金属层70。因此，金属层70和驱动电源总线线路21电气连接，从而降低薄膜电阻(sheetresistance)。因此，可以降低驱动电源总线线路21的IR压降，即，电压降。

图7是根据另一个实施例的在驱动电源总线线路21上的覆层单元26的横截面图。如上所述，覆层单元26可以防止驱动电源总线线路21的铝层受到腐蚀。

可以用与栅极相同的材料来形成图6和7所示实施例中的金属层70，并且可以形成在单层中，但是也可以使用其它配置。在一些实施例中，在三层以上的结构中形成栅极以及源极和漏极，而金属层70也可以具有三层以上的结构。在这种情况下，可以包括额外的覆层单元。

图8是根据另一个实施例的有机发光显示设备的平面图。参考图8，可以形成金属层70使之具有基本上对应于面板标志71的长度。

以上实施例都是就有机发光显示设备而言进行描述的，但是本发明的各个方面可应用于各种平板显示设备，诸如液晶显示器。

根据所描述的实施例，无需为定位面板识别标志而作额外的布局，从而减少了不用面积。例如，标志可以与诸如信号线路、控制线路和屏蔽线路等不同于电源线路的电气工作线路相关联。

由于面板识别标志是电连接到驱动电源总线线路的，因此还可以减小驱动电压降。

覆盖焊盘单元的端子侧表面的覆层单元可以防止在后续处理期间由于蚀刻溶液而使导体受到腐蚀或蚀刻。

虽然借助数个例子具体表示和描述了这里所述的实施例，但是本领域内的普通技术人员将会理解，可以作出形式上或细节上的各种变化而不偏离本发明各个方面的精神和范围。

Claims

1.一种有机发光显示设备，包括：

具有多个有机发光二极管的像素区；

位于所述像素区外并且配置成向各个所述有机发光二极管供电的驱动电源总线线路；以及

位于所述驱动电源总线线路下面的金属层，其电连接到所述驱动电源总线线路并包括面板标志。

2.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，使绝缘层位于所述金属层和所述驱动电源总线线路之间，并且所述金属层和所述驱动电源总线线路通过形成在所述绝缘层内的接触孔相互接触。

3.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述像素区包括多个分别电连接到各所述有机发光二极管的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的每一个都包括源极、漏极和栅极，

其中，所述电源总线线路由与所述薄膜晶体管的源和漏极材料相同的材料构成，以及

所述金属层由与所述薄膜晶体管的栅极材料相同的材料构成。

4.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述电源总线线路和所述金属层中的至少一个包括顺序堆叠的第一导电层、第二导电层和第三导电层，其中第二导电层包括铝或铝合金中的至少一种。

5.如权利要求4所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述第一导电层和所述第三导电层中的至少一层包括Cr、Cr合金、Mo、Mo合金、W和W合金中的至少一种。

6.如权利要求4所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述第一导电层和所述第三导电层中的至少一层包括Ti、Ti合金、Ta和Ta合金中的至少一种。

7.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，进一步包括配置成覆盖所述电源总线线路至少一侧的覆层单元。

8.如权利要求7所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述覆层单元包括包含苯酚族、丙烯醛基族聚合物、酰亚胺族聚合物、芳基醚族聚合物、氨基族聚合物、氟族聚合物、p-xylyrene族聚合物、乙稀醇族聚合物的聚合物衍生物以及这些材料的组合物中的至少一种。

9.如权利要求7所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述覆层单元包括无机材料。

10.如权利要求9所述的有机发光显示设备，其特征在于，用从由SiO₂、SiN_x、SiON、Al₂O₃、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、ZrO₂、钡锶钛酸盐(BST)和PZT组成的组中选择至少一种材料来形成所述覆层单元。

11.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述金属层形成在所述电源总线线路的宽度内。

12.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述金属层位于邻近所述驱动电源总线线路处。

13.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，所述金属层的长度对应于所述驱动电源总线线路。

14.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，通过除去部分所述金属层来形成面板标志。

15.如权利要求1所述的有机发光显示设备，其特征在于，由所述金属层形成所述面板标志。