有源矩陣有機電致發光顯示元件制造技術

一種有源矩陣有機電致發光顯示元件，其主要結構包括一個基板、一個薄膜晶體管矩陣、一個介電層、一個有機功能層以及一個陰極層。其中，薄膜晶體管矩陣配置于基板上，且薄膜晶體管矩陣是由多個矩陣排列的薄膜晶體管、多個對應于薄膜晶體管配置的陽極、多條用以驅動薄膜晶體管的掃描配線與數據配線所組成；介電層配置于基板上，并覆蓋住薄膜晶體管矩陣中各個陽極的邊緣；有機功能層配置于薄膜晶體管矩陣與介電層上；而陰極層則配置于有機功能層上。由于介電層覆蓋住陽極的邊緣，故能夠有效避免各陽極邊緣與陰極層之間的短路現象。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術關于一種平板顯示器(flat display)，特別地關于一種有源矩陣有機電致發光顯示元件(Active Matrix Organic Electro-LuminescenceDisplay，AMOELD)。
技術介紹
有機電致發光元件是一種可將電能轉換成光能且具有高轉換效率的半導體元件，通常應用于指示燈、顯示平板以及光學讀寫頭的發光元件等。由于有機電致發光顯示元件具備一些特性，如無視角限制、制作過程簡單、低成本、高響應速度、工作溫度范圍寬以及全彩色等優點，符合多媒體時代顯示器特性的要求，近年來已成為研究的熱點。在顯示器的發展過程中，為增加有機電致發光顯示元件的顯示尺寸，一種有源矩陣有機電致發光顯示元件已在積極的發展中，其結構為在制作以有源驅動矩陣元件(如薄膜晶體管)的基板上制作一層有機電致發光層，以及一個陰極層。在此結構中，通過由矩陣基板上的像素電極(陽極)與陰極層，以電流驅動的方式控制二者之間的有機電致發光層發光，而達到顯示目的。關于傳統有源矩陣有機電致發光顯示元件的制造方法將在以下內容給予說明。圖1所示為傳統有源矩陣有機電致發光顯示元件的結構示意圖，圖2所示為圖1中A處的放大示意圖。如圖1與圖2所示，傳統的有源矩陣有機電致發光顯示元件安裝于基板100上，并于此基板100上順序安裝柵極102、柵極絕緣層104、勾道層106、源極/漏極108、保護層110、平坦層112、陽極116、有機功能層118，以及陰極層120。其中，柵極102是經第一道光刻工藝過程而制作于基板100上，然后制作柵極絕緣層104以覆蓋住柵極102和基板100的表面。接著經第二道光刻工藝過程于柵極102上方的柵極絕緣層104上，制作勾道層106，之后再經第三道光刻工藝過程于勾道層106兩側制作源極/漏極108。上述所制作的柵極102、柵極絕緣層104、勾道層106以及源極/漏極108構成一個薄膜晶體管。在制成薄膜晶體管之后，順序制作保護層110和平坦層112覆蓋于薄膜晶體管上，并經第四道光刻工藝過程于保護層110與平坦層112中制成接觸開口114。接著經第五道光刻工藝過程在平坦層112上制成陽極116，陽極116通過接觸開口114，與薄膜晶體管的源極/漏極108其中一端(例如，漏極端)電性連接。而在陽極116制成之后，在平坦層112與陽極116整個表面制作有機功能層118與陰極層120，這樣即完成了有源矩陣有機電致發光顯示元件的制作。如圖2所示，有機功能層118是直接覆蓋在陽極116上，由于有機功能層118(例如有機發光層、電子傳輸層、空穴傳輸層等薄膜層)均為有機化合物，且都是采用熱蒸鍍或電子束蒸鍍的方式制作，故有機功能層118的階梯覆蓋性(step coverage)不佳，而在陽極116邊緣處容易有裂縫產生。這些因階梯覆蓋性不佳所導致的裂縫常會使得后續形成的陰極層120直接與陽極116接觸而短路。然而，上述有機功能層118的裂縫亦提供了水氣滲入元件的路徑，造成元件的壽命下降。此外，由于目前通用的陽極116的制作材料大部分為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)，在制作電極圖形時，通常采用硝酸和鹽酸的混合溶液或者草酸溶液進行蝕刻，而陽極116在蝕刻之后其邊緣角度(taper)不佳，更突出了上述階梯覆蓋不良的問題。因此，本專利技術的目的在于提供一種有源矩陣有機電致發光顯示元件，可有效避免陽極與陰極層之間的短路問題。
技術實現思路
為達到上述目的，本專利技術提出一種有源矩陣有機電致發光顯示元件，其主要結構包括一個基板、一個薄膜晶體管矩陣、一個介電層、一個有機功能層以及一個陰極層。其中，薄膜晶體管矩陣配置于基板上，且薄膜晶體管矩陣是由多個矩陣排列的薄膜晶體管、多個對應于薄膜晶體管配置的陽極、多條用以驅動薄膜晶體管的掃描配線與數據配線組成；一個介電層配置于基板上，并覆蓋住薄膜晶體管矩陣中各個陽極的邊緣；有機功能層配置于薄膜晶體管矩陣與介電層上；而陰極層則配置于有機功能層上。如本專利技術的優選實施例所述，薄膜晶體管，可以是底柵極薄膜晶體管(bottom gate TFT)，而此底柵極薄膜晶體管是由柵極、柵極絕緣層、勾道層以及源極/漏極所構成。其中，柵極配置于基板上；柵極絕緣層配置于基板上，并覆蓋住柵極；勾道層配置于柵極上方的柵極絕緣層上；而源極/漏極則配置于勾道層的兩側。當薄膜晶體管為底柵極薄膜晶體管時，上述的陽極可以配置于柵極絕緣層上，且分別與對應的薄膜晶體管中的源極/漏極電性連接。當薄膜晶體管為底柵極薄膜晶體管時，上述的介電層可以與保護層制作成一體，以同時覆蓋住整個底柵極薄膜晶體管以及各個陽極的邊緣。如本專利技術的優選實施例所述，陽極的材料可以采用銦錫氧化物(ITO)或者銦鋅氧化物(IZO)，而陰極層的材料可以采用Mg、Ag、MgAg-Al、LiAl或者LiF-Al等導體材料。如本專利技術的優選實施例所述，有機功能層可以是一個有機發光層。然而，為了提高有機電致發光顯示元件的發光效率，有機功能層可以是空穴注入層、空穴傳輸層、有機發光層、電子傳輸層等多層薄膜的疊層結構。其中，空穴注入層配置于該陽極層上；空穴傳輸層配置于空穴注入層上；有機發光層配置于空穴傳輸層而電子傳輸層則配置于有機發光層與陰極層之間。本專利技術的優選實施例中，主要是利用介電層覆蓋住陽極的邊緣，以有效避免各陽極邊緣與陰極層之間短路的現象。此方法適用于各種薄膜晶體管矩陣，如非晶硅薄膜晶體管矩陣以及低溫多晶硅薄膜晶體管矩陣兩大類(根據勾道層特性而分類)。此外，上述方法亦可應用于頂柵極薄膜晶體管(top gate TFT)與底柵極薄膜晶體管(bottom gate TFT)所構成的矩陣(根據薄膜晶體管結構而分類)。附圖說明圖1所示為傳統有源矩陣有機電致發光顯示元件的結構示意圖；圖2所示為圖1A處的放大示意圖；圖3所示為本專利技術的一個優選實施例的有源矩陣有機電致發光顯示元件的電路示意圖； 圖4所示為本專利技術的一個優選實施例有源矩陣有機電致發光顯示元件的布局示意圖；以及圖5所示為圖4中A-A剖面的剖面示意圖。附圖標號說明100、200基板102、202柵極104、204柵極絕緣層106、206勾道層108、208源極/漏極110 保護層112 平坦層114、204a 接觸開口116、212陽極118、214有機功能層120、216陰極層210 介電層300 配線TFT1、TFT2 薄膜晶體管Cst 儲存電容SL 掃描配線DL 數據配線 具體實施例方式為明確本專利技術的上述以及其它目的、特征、和優點，下面結合附圖及優選實施例對本專利技術給予詳細說明。圖3所示為本專利技術一個優選實施例的有源矩陣有機電致發光顯示元件的電路示意圖。如圖3所示，本優選實施例是采用有源矩陣驅動的方式，采用此方式的主要優點在于，可進一步提高圖像對比度和顯示能力。本優選實施例的有源矩陣有機電致發光顯示元件中，每個像素對應配置有兩個薄膜晶體管TFT1與TFT2，薄膜晶體管TFT1的柵極與掃描配線SL電性連接，薄膜晶體管TFT1的源極端與數據配線DL電性連接，而薄膜晶體管TFT1的漏極端與薄膜晶體管TFT2的柵極電性連接；薄膜晶體管TFT2的源極/漏極可以分別施加以電壓Vdd、Vss；而儲存電容Cst用以維持薄本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有源矩陣有機電致發光顯示元件，其特征在于，包括：一個基板；一個薄膜晶體管矩陣，配置于該基板上，其中該薄膜晶體管矩陣包括復數個薄膜晶體管、復數個陽極、復數條掃描配線以及復數條數據配線；一個介電層，配置于該基板上，并 覆蓋住該些陽極的邊緣；一個有機功能層，配置于該薄膜晶體管矩陣與該介電層上；以及一個陰極層，配置于該有機功能層上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李信宏，
申請(專利權)人：友達光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]