專利名稱：有源矩陣有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，并且更具體地，涉及一種包括具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管的驅(qū)動元件的有源矩陣有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，有機(jī)電致發(fā)光裝置(ELD)通過向發(fā)射層注射來自陰極的電子和來自陽極的空穴，將這些電子和空穴復(fù)合，產(chǎn)生激發(fā)性電子-空穴對，并且將激發(fā)性電子-空穴對從激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)換為基態(tài)從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光。與液晶顯示(LCD)裝置相反，由于激發(fā)性電子-空穴對在兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致發(fā)光，對于有機(jī)ELD不需要額外的光源用來發(fā)光，因此能夠減小有機(jī)ELD的體積和重量。有機(jī)ELD具有例如低功耗、高亮度和響應(yīng)時(shí)間短等其他突出的特征。由于這些特征，有機(jī)ELD被認(rèn)為是下一代電子消費(fèi)產(chǎn)品例如便攜式電話、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)(CNS)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式攝像機(jī)和掌上電腦等的最有前途的顯示器。另外，由于制造有機(jī)ELD是只需要幾個(gè)制造步驟的簡單工藝，因此制造有機(jī)ELD比LCD裝置更便宜。
有機(jī)ELD有兩種不同類型無源矩陣型和有源矩陣型。雖然無源矩陣型有機(jī)ELD和有源矩陣型有機(jī)ELD都具有簡單的結(jié)構(gòu)并且可以通過簡單的制造工藝形成，但無源矩陣型有機(jī)ELD需要相對較高的功率操作，而且，無源矩陣型有機(jī)ELD的顯示尺寸受到其結(jié)構(gòu)的限制。另外，隨著導(dǎo)線數(shù)量的增加，無源矩陣型有機(jī)ELD的孔徑比減小。與之相比，有源矩陣型有機(jī)ELD具有高效率并且能夠以相對低的功耗為大尺寸顯示提供高質(zhì)量的圖像。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)ELD的剖面圖。在圖1中，包括薄膜晶體管(TFT)“T”的陣列元件14形成在第一基板12上。第一電極16、有機(jī)電致發(fā)光層18和第二電極20形成在陣列元件14上。有機(jī)電致發(fā)光層18相對于每個(gè)像素區(qū)域分別顯示紅色、綠色和藍(lán)色。第二基板28正對著第一基板12并且與第一基板12隔開。
利用密封劑26將第一基板12和第二基板28彼此接合。有機(jī)ELD通過第一基板12接合到第二基板上密封而成。第二基板28包括潮氣吸收材料22，用來除去有可能穿透有機(jī)電致發(fā)光層18密封的潮氣和氧氣。在蝕刻部分第二基板28之后，利用潮氣吸收材料22填充蝕刻部分，并且通過保持元件25固定填充進(jìn)來的潮氣吸收材料。
圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光裝置的等效電路圖。在圖2中，柵極線36橫穿數(shù)據(jù)線49，并且開關(guān)元件“TS”與柵極線36和數(shù)據(jù)線49在柵極線36與數(shù)據(jù)線49的交叉點(diǎn)處連接。驅(qū)動元件“TD”電連接開關(guān)元件“TS”和有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”。存儲電容“CST”形成在驅(qū)動元件“TD”的驅(qū)動?xùn)艠O34和驅(qū)動漏極52之間，由于驅(qū)動元件“TD”是正極類型的晶體管。有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”與電源線22連接，并且驅(qū)動漏極與有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”的陽極連接。
當(dāng)柵極線36的掃描信號施加給開關(guān)元件“TS”的開關(guān)型柵極18時(shí)，數(shù)據(jù)線49的圖像信號通過開關(guān)元件“TS”施加給驅(qū)動元件“TD”的驅(qū)動?xùn)艠O34。通過施加給驅(qū)動?xùn)艠O34的圖像信號調(diào)整驅(qū)動元件“TD”的電流密度。結(jié)果，有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”能夠顯示具有灰度等級的圖像。另外，由于存儲在存儲電容“CST”中的圖像信號施加給驅(qū)動?xùn)艠O34，即使開關(guān)元件“TS”關(guān)閉時(shí)，流入到有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”中的電流密度也能夠保持均勻直到施加下一個(gè)圖像信號。開關(guān)元件“TS”和驅(qū)動元件“TD”可以由多晶硅TFT或非晶硅TFT形成。非晶硅TFT的制造工藝比多晶硅TFT的工藝更簡單。
圖3是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光裝置的一個(gè)像素區(qū)域的開關(guān)元件和包括非晶硅TFT的驅(qū)動元件的剖面圖。在圖3中，柵極線36以第一方向形成在基板30上，數(shù)據(jù)線49以第二方向與柵極線36交叉，并且電源線62設(shè)置成與數(shù)據(jù)線49平行并且與柵極線36交叉。由柵極線36、數(shù)據(jù)線49和電源線62限定一個(gè)像素區(qū)域“P”。與像素區(qū)域“P”相鄰的開關(guān)元件“TS”與柵極線36和數(shù)據(jù)線49連接。驅(qū)動元件“TD”與開關(guān)元件“TS”連接。另外，開關(guān)元件“TS”包括開關(guān)柵極32、開關(guān)有源層56a、開關(guān)源極48和開關(guān)漏極50。驅(qū)動元件“TD”包括驅(qū)動?xùn)艠O34、驅(qū)動有源層58a、驅(qū)動源極52和驅(qū)動漏極54。特別是，驅(qū)動?xùn)艠O34與開關(guān)漏極50連接，驅(qū)動源極52與電源線62連接，以及驅(qū)動漏極54與有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”(圖2中的)連接。開關(guān)有源層56a和驅(qū)動有源層58a可以由非晶硅形成。
為了驅(qū)動(圖2中的)有機(jī)電致發(fā)光二極管“DEL”，非晶硅驅(qū)動TFT應(yīng)當(dāng)具有大的寬度/長度比(W/L比)。在這種情況中，驅(qū)動元件“TD”的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開關(guān)元件“TS”的尺寸。
圖4A和4B分別是沿著圖3中的直線“IVa-IVa”和“IVb-IVb”的剖面圖。
在圖4A和4B中，開關(guān)柵極32和與開關(guān)柵極32連接的驅(qū)動?xùn)艠O34形成在基板30上。盡管圖4A和4B中沒有顯示，柵極線32以第一方向形成在基板30上并且與開關(guān)柵極32連接。柵極絕緣層38形成在包括開關(guān)柵極32和驅(qū)動?xùn)艠O34的基板30上。開關(guān)半導(dǎo)體層56和驅(qū)動半導(dǎo)體層58分別形成在開關(guān)柵極32和驅(qū)動?xùn)艠O34上。開關(guān)半導(dǎo)體層56具有孤立的島狀形狀并且包括開關(guān)有源層56a和開關(guān)歐姆接觸層56b。另外，驅(qū)動半導(dǎo)體層58也具有孤立的島狀形狀并且包括驅(qū)動有源層58a和驅(qū)動歐姆接觸層58b。
開關(guān)源極48和開關(guān)漏極50以及驅(qū)動源極52和驅(qū)動漏極54分別形成開關(guān)半導(dǎo)體層56和驅(qū)動半導(dǎo)體層58上。特別是，開關(guān)源極48和開關(guān)漏極50以及驅(qū)動源極52和驅(qū)動漏極54分別與開關(guān)歐姆接觸層56b和驅(qū)動歐姆接觸層58b接觸。另外，驅(qū)動?xùn)艠O34與開關(guān)漏極50連接。第一鈍化層60形成在包括開關(guān)源極48和開關(guān)漏極50以及驅(qū)動源極52和驅(qū)動漏極54的基板30上。電源線62形成在第一鈍化層60上并且與驅(qū)動源極52連接。第二鈍化層64形成在包括電源線62的基板30上，并且第一電極66形成在像素區(qū)域“P”中的第二鈍化層64上并且與驅(qū)動漏極54連接。
為了向有機(jī)電致發(fā)光二極管提供足夠的電流，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光裝置的驅(qū)動有源層58a具有大的寬度/長度比(W/L比)，這反而影響了孔徑比。另外，由于電流壓力隨著電流密度的增大而增大，可能會發(fā)生驅(qū)動TFT的熱化。另外，由于直流(DC)偏壓不變地施加到驅(qū)動元件上，驅(qū)動元件的工作特性發(fā)生變化。因此，具有這種非晶硅TFT的有源矩陣有機(jī)電致發(fā)光裝置具有較差的圖像質(zhì)量例如殘留圖象，并且驅(qū)動元件的較差的工作特性導(dǎo)致有源矩陣有機(jī)ELD中的點(diǎn)缺陷(point defect)。
與此同時(shí)，當(dāng)TFT的陣列元件層和有機(jī)EL二極管共同形成在一個(gè)基板上時(shí)，通過陣列元件的產(chǎn)率與有機(jī)EL二極管的產(chǎn)率的乘積確定有機(jī)ELD的產(chǎn)品產(chǎn)率。由于有機(jī)EL二極管的產(chǎn)率相對較低，有機(jī)ELD的產(chǎn)品產(chǎn)率受到有機(jī)EL二極管的產(chǎn)率的限制。例如，即使當(dāng)TFT很好地制造時(shí)，由于大約1000厚度的薄膜的有機(jī)發(fā)光層的缺陷，一個(gè)有機(jī)ELD可能被確定為是有缺陷的，這導(dǎo)致材料的損失和很高的生產(chǎn)成本。
有機(jī)ELD根據(jù)有機(jī)EL二極管的第一和第二電極的透明度劃分成底發(fā)射型和頂發(fā)射型。底發(fā)射型ELD由于封裝而具有例如高的圖像穩(wěn)定性和多種制造工藝的優(yōu)點(diǎn)。但是，底發(fā)射型有機(jī)ELD由于在孔徑比方面的限制對于要求高清晰度的裝置來說是不夠的。另一方面，由于頂發(fā)射型有機(jī)ELD在基板的向上方向中直接發(fā)射，光線發(fā)射不會受到位于有機(jī)EL層下面的陣列元件層的干擾。因此，包括TFT的陣列層的整體設(shè)計(jì)可以簡化。另外，能夠增大孔徑比，從而增大有機(jī)ELD的工作壽命周期。但是，由于頂發(fā)射型有機(jī)ELD具有通常形成在有機(jī)EL層之上的陰極，材料的選擇受到限制使得光透射效率降低。當(dāng)形成薄膜形狀的鈍化層來防止光透射率的降低時(shí)，這種薄膜形狀的鈍化層不能阻止外部空氣滲透到裝置中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法，其基本上解決了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)而存在的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法，其中的多個(gè)薄膜晶體管相互并聯(lián)連接。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供一種具有高顯示質(zhì)量的有源矩陣有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于增大驅(qū)動元件的寬度/長度比(W/L比)而不會犧牲孔徑比，從而穩(wěn)定驅(qū)動元件。
下面的說明書中將會提出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，并且一部分會在本說明書中清楚，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐學(xué)習(xí)到。通過在書面的說明書、權(quán)利要求書以及所附附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)將會實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體和概括描述的一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括位于基板上的柵極線和數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線穿過柵極線；與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件；具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管的驅(qū)動元件，該驅(qū)動元件與開關(guān)元件連接；與驅(qū)動元件連接的有機(jī)電致發(fā)光二極管，其中驅(qū)動元件包括第一和第二柵極，位于第一和第二柵極之上的有源層，位于第一和第二柵極之間的漏極，和基本上圍繞漏極的源極。
另一方面，一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括彼此正對并且相互隔開的第一和第二基板；位于第一基板上的柵極線和數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線穿過柵極線；與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件；具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管的驅(qū)動元件，該驅(qū)動元件與開關(guān)元件連接；位于第二基板上的有機(jī)電致發(fā)光二極管；和將第一基板與第二基板電連接的連接電極，其中驅(qū)動元件包括第一和第二柵極，位于第一和第二柵極之上的有源層，位于第一和第二柵極之間的漏極，和基本上圍繞漏極的源極。
另一方面，一種制造有機(jī)電致發(fā)光裝置的方法，包括以下步驟在基板上形成柵極線；形成與柵極線連接的開關(guān)元件；形成與該開關(guān)元件連接的驅(qū)動元件，驅(qū)動元件具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管；形成數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線橫穿柵極線并且與開關(guān)元件連接；和形成與驅(qū)動元件連接的有機(jī)電致發(fā)光二極管，其中形成具有多個(gè)薄膜晶體管的驅(qū)動元件包括形成第一和第二柵極；在第一和第二柵極之上形成有源層；在第一和第二柵極之間形成漏極；和形成基本上圍繞漏極的源極。
更進(jìn)一步，另一方面，一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的驅(qū)動系統(tǒng)，包括彼此正對并且相互隔開的第一和第二柵極；位于第一和第二柵極之上的有源層，位于第一和第二柵極之間的漏極，和基本上圍繞漏極的源極。
應(yīng)當(dāng)理解的是，下面概括的描述和詳細(xì)的描述都是示例性的和解釋性的，是為要求保護(hù)的本發(fā)明來做進(jìn)一步解釋的。


結(jié)合所附附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說明書一起來解釋本發(fā)明的原理，這些附圖進(jìn)一步地理解發(fā)明并且合并在其中構(gòu)成本說明書的一部分。
在這些附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)ELD的剖面圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光裝置的等價(jià)電路圖；
圖3是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光裝置的一個(gè)像素區(qū)域的開關(guān)元件和包括無定形TFT的驅(qū)動元件的剖面圖；圖4A和4B分別是沿著圖3中的直線“IVa-IVa”和“IVb-IVb”的剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙平板類型的有機(jī)電致發(fā)光裝置的剖面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙平板類型的有機(jī)電致發(fā)光裝置的平面圖；圖7A和7B分別是沿著圖6中的直線“VIIa-VIIa”和“VIIb-VIIb”的剖面圖；圖8至12是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的驅(qū)動TFT的驅(qū)動元件的平面圖；和圖13A至13F和圖14A至14F分別是沿著圖6中的直線“VIIa-VIIa”和“VIIb-VIIb”的剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光裝置的TFT陣列部分的制造工藝。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的圖解的實(shí)施例給予詳細(xì)的解釋，結(jié)合所附附解其中的一個(gè)例子。可能的情況下，在所有附圖中使用同樣的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙平板類型的有機(jī)電致發(fā)光裝置的剖面圖。在圖5中，在第一和第二基板100和200中限定多個(gè)像素區(qū)域“P”，其中第一和第二基板彼此正對并且相互隔開。多個(gè)陣列元件層“AL”和多個(gè)薄膜晶體管(TFT)“T”形成在第一基板100的內(nèi)表面上。每個(gè)陣列元件層“AL”和TFT“T”位于每個(gè)像素區(qū)域“P”中。盡管圖5中沒有顯示出來，每個(gè)TFT“T”包括開關(guān)TFT“TS”和驅(qū)動元件“TD”。特別是，驅(qū)動元件“TD”包括相互并聯(lián)連接的多個(gè)驅(qū)動TFT(圖中沒有示出)。
第一電極202形成在第二基板200的內(nèi)表面上。多個(gè)電致發(fā)光層208和多個(gè)第二電極210依次形成在像素區(qū)域“P”中的第一電極202上。電致發(fā)光層208可以分別為每個(gè)像素區(qū)域“P”顯示紅色、綠色和藍(lán)色。當(dāng)?shù)谝浑姌O202起到陽極的作用時(shí)，第一電極202由透明導(dǎo)電材料例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)或者類似物制成。當(dāng)?shù)诙姌O210起到陰極的作用時(shí)，第二電極210可以由不透明(no-transparent)的導(dǎo)電材料例如鋁(Al)、鈣(Ga)、鎂(Mg)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)或者類似物制成。另外，電致發(fā)光層208可以包括多個(gè)空穴傳輸層208a、多個(gè)發(fā)射層208b和多個(gè)電子傳輸層208c。特別是，空穴傳輸層208a向發(fā)射層208b提供來自陽極的空穴；電子傳輸層208c向發(fā)射層208b提供來自陰極的電子。
與此同時(shí)，連接電極400將第一基板100與第二基板200電連接并且位于每個(gè)像素區(qū)域“P”中。特別是，第二電極210和驅(qū)動元件“TD”通過連接電極400相互連接。另外，第一基板100和第二基板200通過密封劑300彼此相互接合。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙平板類型的有機(jī)電致發(fā)光裝置的平面圖。圖7A和7B分別是沿著圖6中的直線“VIIa-VIIa”和“VIIb-VIIb”的剖面圖。
參照圖6、7A和7B，柵極線104以第一方向形成在基板100上，數(shù)據(jù)線119以第二方向與柵極線104交叉，和通過柵極線104和數(shù)據(jù)線119限定一個(gè)像素區(qū)域“P”。與柵極線104和數(shù)據(jù)線119的交叉點(diǎn)相鄰的開關(guān)TFT“TS”與柵極線102和數(shù)據(jù)線119連接。驅(qū)動元件“TD”與開關(guān)TFT“TS”連接并且包括相互并聯(lián)連接的第一至第六驅(qū)動TFT“Td1至Td6”。另外，電源線132以第二方向形成并且與驅(qū)動元件“TD”連接。
開關(guān)柵極102形成在第一基板100上，并且柵極絕緣層108形成在包括開關(guān)柵極102的第一基板100之上。另外，開關(guān)有源層110形成在開關(guān)柵極102之上，開關(guān)源極120a和開關(guān)漏極120b形成在開關(guān)有源層110上并且彼此分開。因此，開關(guān)TFT“TS”包括開關(guān)柵極102、開關(guān)有源層110、開關(guān)源極120a和開關(guān)漏極120b。開關(guān)有源層110可以由非晶硅材料制成。
仍然參照圖6、圖7A和7B，驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b作為一個(gè)整體形成在第一基板100上并且彼此相互分開。驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b與開關(guān)漏極120b連接。驅(qū)動有源層114形成在驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b上方，并且柵極絕緣層108夾在驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b與驅(qū)動有源層114之間。另外，驅(qū)動漏極122b形成在驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b之間，驅(qū)動源極122a圍繞驅(qū)動漏極122b并且與之分開。因此，驅(qū)動元件“TD”包括驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b、驅(qū)動有源層114、驅(qū)動源極122a和驅(qū)動漏極122b。驅(qū)動源極122a和驅(qū)動漏極122b具有不均勻的部分，突出部分“X”和凹入部分“V”，如圖6中所示。突出部分“X”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b重疊，而凹入部分“V”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b不重疊。
圖8至12是表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的驅(qū)動TFT的驅(qū)動元件的平面圖。
驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b作為一個(gè)整體形成在第一基板100(圖6中)上并且彼此相互分開。驅(qū)動漏極122b在一個(gè)平面圖中形成在驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b之間。驅(qū)動漏極122b的一部分與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b的邊緣部分相互重疊。驅(qū)動源極122a圍繞驅(qū)動漏極122b并且與驅(qū)動漏極122b分開。盡管圖8至12中沒有顯示，(圖6中的)驅(qū)動有源層114形成在驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b之上。另外，驅(qū)動元件“TD”包括多個(gè)驅(qū)動TFT“Td”。
在圖8中，驅(qū)動源極122a具有凹凸不平的部分，突出部分“X”和凹入部分“V”。突出部分“X”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b重疊，而凹入部分“V”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b不重疊。另外，在圖8中驅(qū)動元件“TD”包括第一至第六驅(qū)動TFT“Td1至Td6”。
在圖9中，驅(qū)動漏極122b具有凹凸不平的部分，突出部分“X”和凹入部分“V”。突出部分“X”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b重疊，而凹入部分“V”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b不重疊。另外，在圖9中驅(qū)動元件“TD”包括第一至第六驅(qū)動TFT“Td1至Td6”。在圖8至圖9中，驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b具有端部區(qū)域“EP”。
在圖10中，驅(qū)動源極122a和驅(qū)動漏極122b具有第一和第二凹凸不平部分。驅(qū)動源極122b的第一凹凸不平部分具有第一突出部分“X1”和第一凹入部分“V1”，并且驅(qū)動漏極122a的第二凹凸不平部分具有第二突出部分“X2”和第二凹入部分“V2”。第一和第二突出部分“X1”和“X2”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b重疊，而第一和第二凹入部分“V1”和“V2”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b不重疊。驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b具有圓環(huán)形狀。驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b包括連接區(qū)域“M”。因此，有源溝道區(qū)域“ch”的面積變得增大而不需要額外的驅(qū)動TFT。另外，在圖10中驅(qū)動元件“TD”包括第一至第五驅(qū)動TFT“Td1”和“Td5”。
在圖11中，驅(qū)動元件“TD”還包括位于驅(qū)動漏極122a和驅(qū)動源極122b的另一個(gè)對面區(qū)域中的第三凹凸不平部分“VS”，并且第三凹凸不平部分“VS”具有第三突出部分“X3”和第三凹入部分“V3”。第三突出部分“X3”與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b重疊，而第三凹入部分“V3”的一部分與驅(qū)動第一和第二柵極106a和106b不重疊。在圖11中，位于第三突出部分“X3”之間的是另一個(gè)有源溝道區(qū)域“ch1”。另外，在圖11中驅(qū)動元件“TD”包括第一至第七驅(qū)動TFT“Td1”和“Td7”。
在圖12中，驅(qū)動元件“TD”包括第一至第五驅(qū)動TFT“Td1”和“Td5”。驅(qū)動漏極122a和驅(qū)動源極122b具有不凹凸不平的部分，突出部分“X”和凹入部分“V”，如圖12中所示。通過延伸相應(yīng)的突出部分“X”，驅(qū)動元件“TD”例如第四驅(qū)動TFT“Td4”的溝道寬度“W”增大。
盡管圖8至12中沒有顯示，驅(qū)動漏極122a和驅(qū)動源極122b可以相互交換。也就是說，附圖標(biāo)記122a可以是漏極而附圖標(biāo)記122b可以是源極。具體地，當(dāng)薄膜晶體管是n型并且漏極的電壓值是大于源極的電壓值時(shí)，源極和漏極從圖8至12中所示的位置彼此相互交換。但是，在這種情況中，可能在漏極的交換后的區(qū)域中發(fā)生修剪現(xiàn)象，并且它可以起到溝道的電阻元件的作用。這是因?yàn)閼?yīng)當(dāng)在飽和狀態(tài)區(qū)域中驅(qū)動有機(jī)電致發(fā)光裝置的TFT。突出部分“X”和凹入部分“V”的數(shù)量決定了并聯(lián)的TFT的數(shù)量。
圖13A至13F和圖14A至14F分別是沿著圖6中的直線“VIIa-VIIa”和“VIIb-VIIb”的剖面圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光裝置的TFT陣列部分的制造工藝。
在第一基板100中限定像素區(qū)域“P”、開關(guān)區(qū)域“S”和驅(qū)動區(qū)域“D”。開關(guān)區(qū)域“S”和驅(qū)動區(qū)域“D”分別包括開關(guān)TFT(圖中沒有示出)和驅(qū)動元件(圖中沒有示出)。通過沉積金屬層例如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鈦(Ti)或類似物并且對其構(gòu)圖，在第一基板100上形成開關(guān)柵極102和驅(qū)動?xùn)艠O106。盡管圖13A和14A中沒有顯示，開關(guān)柵極102與以第一方向形成在第一基板100上的柵極線連接。驅(qū)動?xùn)艠O106包括位于驅(qū)動區(qū)域“D”中的驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b。驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b具有端部區(qū)域。應(yīng)當(dāng)理解驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b可以一起具有環(huán)狀，如圖10至12中所示。
在圖13B和14B中，柵極絕緣層108形成在具有驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b的第一基板100之上。通過沉積無機(jī)絕緣材料例如氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)形成柵極絕緣層108。通過依次沉積純凈的非晶硅和摻雜質(zhì)的非晶硅并對其構(gòu)圖，將開關(guān)半導(dǎo)體層111和驅(qū)動半導(dǎo)體層115分別形成開關(guān)柵極102和驅(qū)動?xùn)艠O106之上。因此，柵極絕緣層108形成在半導(dǎo)體層111和115與柵極102和106之間。開關(guān)半導(dǎo)體層111包括開關(guān)有源層110和開關(guān)歐姆接觸層112，并且驅(qū)動半導(dǎo)體層115包括驅(qū)動有源層114和驅(qū)動歐姆接觸層116。另外，柵極絕緣層108具有將驅(qū)動?xùn)艠O106的一部分暴露出來的柵接觸孔118。
在圖13C和14C中，通過沉積金屬層并對其構(gòu)圖，開關(guān)源極和漏極120a和120b和驅(qū)動源極和漏極122a和122b分別形成在開關(guān)半導(dǎo)體層111和驅(qū)動半導(dǎo)體層115上。特別是，開關(guān)源極和漏極120a和120b與開關(guān)歐姆接觸層112接觸，并且驅(qū)動源極和漏極122a和122b與驅(qū)動歐姆接觸層116接觸。在平面圖中驅(qū)動漏極122b位于驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b之間。驅(qū)動源極122a和驅(qū)動漏極122b彼此分開并且圍繞驅(qū)動漏極122b。另外，驅(qū)動?xùn)艠O106通過柵接觸孔118與開關(guān)漏極120b連接。
盡管在圖13C和14C中沒有顯示，為了提供具有多個(gè)彼此并聯(lián)連接的驅(qū)動TFT的驅(qū)動元件“TD”，驅(qū)動源極和漏極122a和122b中的至少一個(gè)具有凹凸不平部分。該凹凸不平部分包括與驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b重疊的突出部分和與驅(qū)動第一柵極106a和驅(qū)動第二柵極106b不重疊的凹入部分。通過蝕刻開關(guān)歐姆接觸層112和驅(qū)動歐姆接觸層116，分別使得開關(guān)有源層110的位于開關(guān)源極和漏極120a和120b之間的部分以及驅(qū)動有源層114的位于驅(qū)動源極和漏極122a和122b之間的部分曝光。
在圖13D和14D中，第一鈍化層124形成在包括開關(guān)源極和漏極120a和120b以及驅(qū)動源極和漏極122a和122b的第一基板100之上。第一鈍化層124具有使得驅(qū)動源極122a的邊緣部分曝光的第一接觸孔。
在圖13E和14E中，通過沉積導(dǎo)電層并對其構(gòu)圖，形成電源線132并且與驅(qū)動源極122a連接。盡管圖13E和14E中沒有顯示，電源線132可以與柵極106同時(shí)形成。
在圖13F和14F中，通過沉積無機(jī)絕緣材料例如氮化硅(SiNx)或二氧化硅(SiO2)或者通過涂布有極絕緣材料例如三氯甲苯(BCB)或丙烯酸樹脂，形成第二鈍化層134。盡管圖13F和14F中沒有顯示，第二鈍化層134可以具有第二接觸孔，驅(qū)動漏極122b通過該接觸孔與連接電極(圖6中)連接。
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)ELD具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一，因?yàn)樵撚袡C(jī)ELD是頂發(fā)射型，所以能夠獲得高的孔徑比。第二，因?yàn)榫哂斜∧ぞw管的陣列元件層和有機(jī)EL發(fā)光二極管形成在它們各自的基板上，所以能夠防止由于有機(jī)EL發(fā)光二極管的制造工藝而帶來的意外的影響，從而提高了整體的成品率。第三，由于在有機(jī)電致發(fā)光裝置中使用的多個(gè)薄膜晶體管彼此并聯(lián)連接，所以電流壓力可以分布在整個(gè)薄膜晶體管上。因此，電流壓力不會對驅(qū)動元件的功率負(fù)面影響，從而提供高的圖像質(zhì)量。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，本發(fā)明要求覆蓋本發(fā)明的這些改進(jìn)和變形，只要它們位于所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括位于基板上的柵極線和數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線穿過柵極線；與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件；具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管的驅(qū)動元件，該驅(qū)動元件與開關(guān)元件連接；和與驅(qū)動元件連接的有機(jī)電致發(fā)光二極管，其中驅(qū)動元件包括第一和第二柵極，位于第一和第二柵極之上的有源層，位于第一和第二柵極之間的漏極，和基本上圍繞漏極的源極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，源極具有凹凸不平部分，該凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，使得突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，第一和第二柵極彼此連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，每個(gè)第一和第二柵極都具有端部區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，第一和第二柵極具有環(huán)狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，漏極具有凹凸不平部分，該凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，漏極和源極具有凹凸不平部分，該凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，進(jìn)一步具有第三凹凸不平部分，該第三凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，通過延伸相應(yīng)的突出部分增大每個(gè)薄膜晶體管的溝道寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與驅(qū)動元件連接的電源線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，驅(qū)動元件包括非晶硅薄膜晶體管。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，每個(gè)驅(qū)動元件包括n型薄膜晶體管。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，漏極的電壓值大于源極的電壓值。
14.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括彼此正對并且相互隔開的第一和第二基板；位于第一基板上的柵極線和數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線穿過柵極線；與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件；具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管的驅(qū)動元件，該驅(qū)動元件與開關(guān)元件連接；位于第二基板上的有機(jī)電致發(fā)光二極管；和將第一基板與第二基板電連接的連接電極，其中驅(qū)動元件包括第一和第二柵極，位于第一和第二柵極之上的有源層，位于第一和第二柵極之間的漏極，和基本上圍繞漏極的源極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，有機(jī)電致發(fā)光二極管包括位于第二基板上的第一電極，位于第一電極上的電致發(fā)光層和位于電致發(fā)光層上的第二電極。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，第一電極起到陽極的作用，第二電極起到陰極的作用。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，第一電極包括銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，第二電極包括鋁(Al)、鈣(Ga)、鎂(Mg)和氟化鋰/鋁(LiF/Al)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，連接電極將驅(qū)動元件與第二電極連接。
20.一種制造有機(jī)電致發(fā)光裝置的方法，包括以下步驟在基板上形成柵極線；形成與柵極線連接的開關(guān)元件；形成與該開關(guān)元件連接的驅(qū)動元件，驅(qū)動元件具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管；形成數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線橫穿柵極線并且與開關(guān)元件連接；和形成與驅(qū)動元件連接的有機(jī)電致發(fā)光二極管，其中形成具有多個(gè)薄膜晶體管的驅(qū)動元件包括形成第一和第二柵極；在第一和第二柵極之上形成有源層；在第一和第二柵極之間形成漏極；和形成基本上圍繞漏極的源極。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，源極在位于面對漏極的部分中具有凹凸不平部分，該凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，第一和第二柵極彼此連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其特征在于，每個(gè)第一和第二柵極都具有端部區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其特征在于，第一和第二柵極具有環(huán)狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，漏極具有凹凸不平部分，該凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，漏極和源極具有凹凸不平部分，該凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其特征在于，進(jìn)一步具有第三凹凸不平部分，該第三凹凸不平部分包括突出部分和凹入部分，使得突出部分與第一和第二柵極重疊而凹入部分與第一和第二柵極不重疊。
28.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于，通過延伸相應(yīng)的突出部分增大每個(gè)薄膜晶體管的溝道寬度。
29.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括與驅(qū)動元件連接的電源線。
30.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，多個(gè)薄膜晶體管是非晶硅薄膜晶體管。
31.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，驅(qū)動元件包括n型薄膜晶體管。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其特征在于，漏極的電壓值大于源極的電壓值。
33.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的驅(qū)動系統(tǒng)，包括彼此正對并且相互間隔的第一和第二柵極；位于第一和第二柵極之上的有源層；位于第一和第二柵極之間的漏極；和基本上圍繞漏極的源極。
全文摘要
一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括位于基板上的柵極線和數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線穿過柵極線；與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件；具有多個(gè)相互并聯(lián)連接的薄膜晶體管的驅(qū)動元件，該驅(qū)動元件與開關(guān)元件連接；與驅(qū)動元件連接的有機(jī)電致發(fā)光二極管，其中驅(qū)動元件包括第一和第二柵極，位于第一和第二柵極之上的有源層，位于第一和第二柵極之間的漏極，和基本上圍繞漏極的源極。
文檔編號H05B33/00GK1638550SQ20041005944
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者樸宰用 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社