專利名稱：有機(jī)發(fā)光顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)及其制造方法，更特別地，涉及一種能通過自動地圖案化像素電極以簡化制造工藝的OLED及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，OLED是一種自發(fā)射顯示器，其中通過激發(fā)熒光有機(jī)化合物而發(fā)光。根據(jù)布置成矩陣形狀的N×M像素的驅(qū)動方法，OLED可以被分為無源矩陣OLED(PMOLED)和有源矩陣OLED(AMOLED)。與PMOLED相比，AMOLED由于具有低功耗和高分辨率而更適于大區(qū)域顯示。
另一種方法中，根據(jù)光從有機(jī)化合物中發(fā)射的方向，OLED可以被分為頂部發(fā)射OLED、底部發(fā)射OLED和雙面發(fā)射OLED。與底部發(fā)射OLED不同的是，頂部發(fā)射OLED是光從上面布置有單位像素的基板的相反方向發(fā)射的顯示器并且具有高孔徑比的優(yōu)點(diǎn)。
如上面所述，OLED是自發(fā)射顯示器，因此不需要附加光源。但是，為了改善發(fā)光效率，通過利用由具有極好反射性的金屬形成的反射層反射外部光，一些OLEDs可用作光源。
在現(xiàn)有的OLED中，在反射層由Al形成的時候，當(dāng)同時圖案化反射層和用于像素電極的薄層時，反射層和薄層都將暴露于用于光刻和蝕刻工藝的電解溶液。因此，由于電化腐蝕而腐蝕具有高電動勢的材料，從而損傷了像素電極。為了克服這一問題，在另一現(xiàn)有方法中，利用不同的光刻和蝕刻工藝單獨(dú)圖案化反射層和用于像素電極的薄層。但是，在這種情況下，增加了光刻和蝕刻的次數(shù)，使得整個制造工藝更加復(fù)雜，從而導(dǎo)致產(chǎn)率降低并增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的有機(jī)發(fā)光顯示器。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種改進(jìn)的制造有機(jī)發(fā)光顯示器的方法。
本發(fā)明的另一個目的是解決與現(xiàn)有的顯示器和方法相關(guān)的上述問題。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種OLED及其制造方法，其中，當(dāng)形成反射層圖案時，通過在反射層圖案的邊緣下形成底切，即，在發(fā)射區(qū)的邊緣下面通過過度蝕刻來形成像素電極，而不需要附加光刻和蝕刻工藝，從而用于像素電極的薄層在發(fā)射區(qū)的邊緣敞開，由此簡化了工藝并增加了產(chǎn)率。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，OLED包括設(shè)置于基板上并具有柵極、源極、和漏極的薄膜晶體管(TFT)；設(shè)置于基板上的絕緣層，該絕緣層具有通路接觸孔；設(shè)置于發(fā)射區(qū)中且通過通路接觸孔與源極和漏極之一相連的反射層圖案，該反射層圖案通過在絕緣層的發(fā)射區(qū)邊緣形成的底切而具有水平突起；設(shè)置于反射層圖案和絕緣層上的第一電極，該設(shè)置于反射層圖案上的第一電極和設(shè)置于絕緣層上的第一電極在反射層圖案的邊緣彼此斷開；設(shè)置于部分發(fā)射區(qū)內(nèi)的第一電極上并具有至少一發(fā)射層的有機(jī)層；以及設(shè)置于有機(jī)層上的第二電極。
底切的深度可以是第一電極厚度的至少兩倍。
在本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例中，制造OLED的方法包括制備基板；在基板上形成薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括柵極、源極和漏極；在基板上形成絕緣層，該絕緣層具有通路接觸孔；通過反射層圖案邊緣下面的底切在發(fā)射區(qū)中在水平方向上形成反射層圖案突起，該反射層圖案通過通路接觸孔連接到源極和漏極中的一個；在反射層圖案和絕緣層上形成第一電極，設(shè)置于反射層圖案上的第一電極和設(shè)置于絕緣層上的第一電極通過底切而彼此斷開；在部分發(fā)射區(qū)內(nèi)的第一電極上形成包括至少一個發(fā)射層的有機(jī)層；以及在有機(jī)層上形成第二電極。
在本發(fā)明的另一個示范性實(shí)施例中，制造OLED的方法包括在基板上形成具有柵極、源極、和漏極的TFT來形成第一結(jié)構(gòu)；在第一結(jié)構(gòu)上形成絕緣層以形成第二結(jié)構(gòu)，該絕緣層具有暴露源極和漏極中一個的通路接觸孔；在第二結(jié)構(gòu)上形成反射層，該反射層通過通路接觸孔連接源極和漏極中的一個；通過蝕刻反射層和去除設(shè)置于反射層圖案邊緣下面的絕緣層來在反射層圖案邊緣下面形成底切，從而在水平方向上形成反射層圖案突起；通過在合成結(jié)構(gòu)上形成用于第一電極的薄層來形成第一電極，該第一電極通過形成在反射層圖案邊緣下面的底切而被圖案化；在第一電極上形成具有至少一個發(fā)射層的有機(jī)層；以及在有機(jī)層上形成第二電極。
底切可以通過干刻蝕工藝形成。
底切的深度可以形成為像素電極厚度的至少兩倍。


通過參考下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明更為全面的理解以及本發(fā)明的許多上述和其他的方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯見，在附圖中相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的部分，在附圖中圖1是現(xiàn)有OLED的示意性橫截面圖；圖2A到2C是示出根據(jù)本發(fā)明的OLED制造方法的示意性橫截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的OLED的發(fā)射區(qū)的邊緣的詳細(xì)橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參考附圖描述有機(jī)發(fā)光顯示器的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。這里，當(dāng)一個元件連接另一個元件時，一個元件可以不僅可以直接連接到另一個元件而且可以通過另一個元件間接連接到另一個元件。此外，為了清楚將省略無關(guān)的元件。并且，通篇同樣的附圖標(biāo)記指示同樣的元件。
圖1是現(xiàn)有有機(jī)發(fā)光顯示器的示意性橫截面圖。
參考圖1，在基板100上形成具有預(yù)定厚度的緩沖層110，以及形成包括多晶硅(poly-Si)圖案120、柵極132、源極150、和漏極152的薄膜晶體管(TFT)。在這種情況下，用雜質(zhì)離子注入的源極和漏極區(qū)域124設(shè)置于多晶硅圖案120的兩側(cè)，并且柵絕緣層130設(shè)置于包括多晶硅120的合成結(jié)構(gòu)的整個表面上。
具有預(yù)定厚度的層間絕緣層140設(shè)置于柵絕緣層130上。
通過光刻和蝕刻工藝蝕刻層間絕緣層140和柵絕緣層130，使得形成暴露源極和漏極區(qū)124的接觸孔(未示出)。將電極材料沉積于包括接觸孔的合成結(jié)構(gòu)的整個表面上并且通過光刻和蝕刻工藝蝕刻，從而形成源極150和漏極152，源極150和漏極152分別連接到源極和漏極區(qū)124。
此后，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成具有預(yù)定厚度的鈍化層160，然后通過光刻和蝕刻工藝蝕刻該鈍化層160，從而形成第一通路接觸孔162以暴露源極150和漏極152中一個，例如，暴露漏極152。鈍化層160是由氮化硅、氧化硅，或它們的疊層結(jié)構(gòu)形成的無機(jī)絕緣層。
此后，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成平坦化層170。平坦化層170可以由選自聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯系樹脂、旋涂玻璃膜(SOG)和丙烯酸酯的一種形成。
然后將平坦化層170通過光刻和蝕刻工藝蝕刻，從而形成第二通路接觸孔172以暴露源極150和漏極152中一個，例如，通過第一通路接觸孔162暴露漏極152。
接著，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上疊置反射層(未示出)和用于像素電極的薄層(未示出)。反射層由高反射金屬形成，例如Al、Mo、Ti、Au、Ag、Pd、以及它們的合金。當(dāng)反射層由上述形成時，就獲得了頂部發(fā)射OLED。但是，當(dāng)反射層由下面的工藝形成時，則獲得底部發(fā)射OLED。利用例如氧化銦錫(ITO)的透明金屬將用于像素電極的薄層的厚度形成為大約10到大約300。
通過光刻和蝕刻工藝蝕刻包括反射層和用于像素電極的薄層的疊層結(jié)構(gòu)，從而形成像素電極182和反射層圖案180，像素電極182和反射層圖案180連接源極150和漏極152中的一個，例如，連接漏極152。
此后，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成像素界定層圖案190以界定發(fā)射區(qū)。像素界定層圖案190可由選自聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯系樹脂、酚醛樹脂，和丙烯酸酯的一種形成。
包括至少一個發(fā)射層的有機(jī)層184形成在暴露像素界定層圖案190的像素電極182的部分上。有機(jī)層184通過小分子沉積方法或激光誘導(dǎo)熱成像方法獲得。有機(jī)層184可能還包括選自電子注入層(EIL)，電子傳輸層(ETL)，空穴注入層(HIL)，空穴傳輸層(HTL)，和空穴阻擋層的至少一種。此后，形成相對電極(未示出)以便能完成OLED。該OLED具有陽極和陰極。在本說明書中，將描述像素電極(第一電極)和相對電極(第二電極)。當(dāng)像素電極是陽極時，相對電極是陰極，以及當(dāng)像素電極是陰極時，相對電極為陽極。
當(dāng)完成的顯示器是頂部發(fā)射OLED時，透明電極或透明金屬電極被用作相對電極。然而，在底部發(fā)射OLED的情況，相對電極是金屬電極或反射電極。
在根據(jù)圖1的OLED中，當(dāng)反射層由Al形成時，在同時圖案化反射層和用于像素電極的薄層的時候，反射層和薄層都被暴露于用于光刻和蝕刻工藝的電解溶液。因此，具有高電動勢的材料由于電化腐蝕而腐蝕，從而損傷像素電極。
圖2A到2C是說明根據(jù)本發(fā)明的OLED制造方法的示意性橫截面圖，并且圖3是根據(jù)本發(fā)明的OLED的發(fā)射區(qū)的邊緣的詳細(xì)橫截面圖。
參考圖2A，在由玻璃、石英、或藍(lán)寶石形成的基板200整個表面上形成具有預(yù)定厚度的緩沖層210。利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)方法由氧化硅形成緩沖層210。該緩沖層210在隨后的工藝中在結(jié)晶非晶硅(a-Si)層期間阻止了在基板200中雜質(zhì)的擴(kuò)散。
此后，在緩沖層210上沉積具有預(yù)定厚度的非晶硅層(未示出)。然后，利用準(zhǔn)分子激光退火(ELA)方法，連續(xù)橫向固化(SLS)方法，金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(MIC)方法，或金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶(MILC)方法結(jié)晶該非晶硅層，并且利用光刻和蝕刻工藝圖案化該非晶硅層，從而在單位像素的薄膜晶體管(TFT)區(qū)域中形成多晶硅圖案220。多晶硅圖案220包括將在下面工藝中形成的源極和漏極區(qū)域224。
接著，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成具有預(yù)定厚度的柵絕緣層230。柵絕緣層230可由氧化硅，氮化硅，或其疊層結(jié)構(gòu)形成。
在柵絕緣層230上形成作為柵極材料的金屬層(未示出)。該金屬層可由單層Al或Al合金(例如，Al-Nd)或多層疊置在Cr或Mo合金上的Al合金形成。該金屬層通過光刻和蝕刻工藝蝕刻以形成柵極232。隨后，雜質(zhì)離子被注入柵極232兩側(cè)下面的多晶硅圖案220，從而形成源極和漏極區(qū)224。
此后，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成具有預(yù)定厚度的層間絕緣層240。該層間絕緣層240典型地由氮化硅層形成。
通過光刻和蝕刻工藝蝕刻層間絕緣層240和柵絕緣層230以便形成暴露源極和漏極區(qū)域224的接觸孔(未示出)。電極材料沉積在包括接觸孔的合成結(jié)構(gòu)的整個表面上并通過光刻和蝕刻工藝蝕刻，從而形成源極250和漏極252，源極250和漏極252分別連接到源極和漏極區(qū)224。電極材料可以是MoW、Al-Nd、或其疊層結(jié)構(gòu)。
此后，通過沉積氮化硅、氧化硅、或其疊層結(jié)構(gòu)到預(yù)定厚度來在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成鈍化層260。
通過光刻和蝕刻工藝蝕刻鈍化層260，從而形成第一通路接觸孔262以暴露源極250和漏極252中的一個，例如，漏極252。
然后，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成平坦化層270。形成平坦化層270到能完全平面化TFT區(qū)域的厚度，并且利用選自聚酰亞胺，苯并環(huán)丁烯系樹脂，旋轉(zhuǎn)涂布玻璃膜(SOG)，和丙烯酸酯的一種來形成。
通過光刻和蝕刻工藝蝕刻平坦化層270，從而形成第二通路接觸孔272以暴露源極250和漏極252中的一個，例如通過第一通路接觸孔262暴露漏極252?？梢灾焕霉饪毯臀g刻中的一種來形成第一和第二通路接觸孔262和272。
此后，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成反射層(未示出)。反射層由選自Al、Mo、Ti、Au，Ag、Pd，以及其合金的一種形成，其具有50％或更高的反射率。
參考附圖2B，為了保護(hù)發(fā)射區(qū)，在反射層上形成光致抗蝕劑圖案(未示出)。在那之后，利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩膜蝕刻反射層，從而形成反射層圖案280。在這種情況下，反射層被過度腐蝕以便可以通過去除設(shè)置于在其下面的平坦化層270的預(yù)定厚度來在反射層圖案280邊緣的下面形成底切274。這樣，反射層圖案280的邊緣在水平方向突出。為了去除平坦化層270的預(yù)定厚度，可以先濕刻蝕然后再干刻蝕反射層?？商鎿Q地，在反射層被干刻蝕以形成反射層圖案280之后，反射層可以被過度腐蝕以便平坦化層270被去除掉預(yù)定厚度。
參考圖2C，在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上形成用于像素電極的薄層282。可以通過沉積例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、In2O3、或Sn2O3的透明金屬到10-300的厚度來形成用于像素電極的薄層282。
因?yàn)榈浊?74形成在反射層圖案280邊緣的下面，即發(fā)射區(qū)的邊緣下面，所以當(dāng)沉積了用于像素電極的薄層282的時候，像素電極282a也同時形成。由于用于像素電極的薄層282通過形成在發(fā)射區(qū)邊緣下面的底切274而敞開(即，由于在282a部分上的薄層和在282b部分上的薄層彼此斷開)，所以像素電極282a被自動地圖案化。因此，不需要額外的掩膜工藝。在像素電極282a形成之后，用于像素電極的薄層282b仍然保留在除了發(fā)射區(qū)的部分中。
參考顯示了根據(jù)本發(fā)明的OLED的發(fā)射區(qū)的邊緣的詳細(xì)橫截面圖的圖3，可以觀察到像素電極282a的厚度t和底切274的深度T之間的相互關(guān)系。如圖3所示，當(dāng)?shù)浊?74的深度T是像素電極282a的厚度t至少兩倍時，像素電極282a可以可靠地被圖案化。例如，如果像素電極282a的厚度t是150，則底切274的深度T應(yīng)該是300或更多。
此后，像素界定層(未示出)形成在合成結(jié)構(gòu)的整個表面上并通過光刻和蝕刻工藝被圖案化，從而形成像素界定層圖案290以暴露發(fā)射區(qū)。
接下來，包括至少一個發(fā)射層的有機(jī)層284形成在暴露像素界定層圖案290的發(fā)射區(qū)的部分上。有機(jī)層284通過小分子沉積的方法或激光誘導(dǎo)熱成像的方法形成。同樣，有機(jī)層284可以進(jìn)一步包括至少一個選自電子注入層(EIL)、電子傳輸層(ETL)、空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、和空穴阻擋層(HBL)的疊層結(jié)構(gòu)。
最后，形成相對電極(未示出)，從而完成整個OLED。該相對電極是透明電極。
在如上所述的本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，當(dāng)圖案化反射層時，通過執(zhí)行過度腐蝕在反射層圖案邊緣的下面形成底切。此后，在其上沉積用于像素電極的薄層以便在反射區(qū)域邊緣中敞開用于像素電極的薄層(即，在反射層圖案上的薄層和在其它部分上的薄層彼此斷開)。結(jié)果，可以不用附加的光刻和蝕刻工藝形成像素電極，從而簡化了工藝并增加了產(chǎn)率。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考其具體的示范性實(shí)施例作了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離在權(quán)利要求及其等同物中界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以作出各種改進(jìn)和變化。
本申請要求于2004年9月8日提交的韓國專利申請No.2004-71891的優(yōu)先權(quán)和利益，該申請的全部公開在此引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光顯示器，包括基板；設(shè)置于所述基板上的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包含柵極，源極和漏極；設(shè)置于所述基板上的絕緣層，所述絕緣層具有通路接觸孔；設(shè)置于發(fā)射區(qū)并通過所述通路接觸孔與所述源極和漏極中的一個連接的反射層圖案，所述反射層圖案通過形成在所述絕緣層的發(fā)射區(qū)邊緣的底切而在水平方向突出；設(shè)置于所述反射層圖案和絕緣層上的第一電極，設(shè)置于所述反射層圖案上的第一電極和設(shè)置于所述絕緣層上的第一電極在反射層圖案的邊緣彼此斷開；設(shè)置于部分發(fā)射區(qū)中的第一電極上的有機(jī)層，所述有機(jī)層包括至少一個發(fā)射層；以及設(shè)置于所述有機(jī)層上的第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述絕緣層是鈍化層和平坦化層的疊層結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述反射層由具有50％或更高反射率的金屬形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的顯示器，其中所述反射層由選自Al、Mo、Ti、Au、Ag、Pd、及其合金的一種形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述底切的深度是所述第一電極厚度的至少兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述第一電極是像素電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其中所述第二電極是透明電極。
8.一種制造有機(jī)發(fā)光顯示器的方法，包括制備基板；在所述基板上形成薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包含柵極、源極和漏極；在所述基板上形成絕緣層，所述絕緣層具有通路接觸孔；通過在所述絕緣層的發(fā)射區(qū)邊緣的底切在發(fā)射區(qū)的水平方向形成反射層圖案突起，所述反射層圖案通過所述通路接觸孔與所述源極和漏極中的一個連接；在所述反射層圖案和絕緣層上形成第一電極，設(shè)置于所述反射層圖案上的第一電極和設(shè)置于所述絕緣層上的第一電極通過所述底切而彼此斷開；在一部分的所述發(fā)射區(qū)中的所述第一電極上形成包括至少一個發(fā)射層的有機(jī)層；以及在所述有機(jī)層上形成第二電極。
9.一種制造有機(jī)發(fā)光顯示器的方法，包括在基板上形成薄膜晶體管以形成第一結(jié)構(gòu)，所述薄膜晶體管包含柵極，源極和漏極；在所述第一結(jié)構(gòu)上形成絕緣層以形成第二結(jié)構(gòu)，所述絕緣層具有暴露所述源極和漏極中的一個的通路接觸孔；在所述第二結(jié)構(gòu)上形成反射層，所述反射層通過通路接觸孔與源極和漏極中的一個連接；通過蝕刻所述反射層且去除設(shè)置于所述反射層圖案邊緣下面的絕緣層以形成在反射層圖案邊緣下面的底切，從而形成水平方向的反射層圖案突起；通過在合成結(jié)構(gòu)上形成用于第一電極的薄層來形成第一電極，所述第一電極通過形成在反射層圖案邊緣下面的底切而被圖案化；在所述第一電極上形成具有至少一個發(fā)射層的有機(jī)層；以及在所述有機(jī)層上形成第二電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中利用光刻蝕刻所述反射層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中通過疊加鈍化層和平坦化層形成所述絕緣層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述反射層由具有50％或更高反射率的金屬形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述反射層由選自Al、Mo、Ti、Au、Ag、Pd、和其合金的一種形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述形成反射圖案的步驟包括過度腐蝕反射層以去除設(shè)置于反射層圖案邊緣下面的絕緣層來形成底切。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述形成反射圖案的步驟包括用于去除設(shè)置于所述反射層圖案邊緣下面的絕緣層來形成底切的濕蝕刻所述反射層和干蝕刻所述反射層。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述形成反射圖案的步驟包括干蝕刻所述反射層以形成反射層圖案和過度蝕刻所述反射層來去除設(shè)置于所述反射層圖案邊緣下面的絕緣層以形成底切。
17.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述底切的深度形成為所述第一電極厚度的至少兩倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述第二電極由透明電極形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)發(fā)光顯示器及其制造方法，其中，當(dāng)形成反射層圖案時，通過在發(fā)射區(qū)的邊緣下面形成底切，即通過在反射層圖案的邊緣下過度腐蝕，從而在發(fā)射區(qū)的邊緣敞開用于像素電極的薄層來形成像素電極，而不需要附加的光刻和蝕刻工藝，由此簡化了工藝并增加了產(chǎn)率。
文檔編號H05B33/10GK1773720SQ200510119920
公開日2006年5月17日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者姜泰旭, 李寬熙 申請人:三星Sdi株式會社