透明显示装置和制造该透明显示装置的方法与流程

文档序号:12129260阅读:208来源:国知局
透明显示装置和制造该透明显示装置的方法与流程

本公开涉及一种透明显示装置和制造该透明显示装置的方法。更具体地,本公开涉及包括透射区和像素区的透明显示装置以及制造该透明显示装置的方法。



背景技术:

近来,已经开发了具有透明性质或透射性质的诸如有机发光显示(OLED)装置的显示装置。

可以控制包括基底、电极、绝缘层、覆盖层等的组合物、布置或厚度的各种参数,从而获得透明显示装置。OLED装置可以包括可由不同的材料形成的多个绝缘层和导电层,因此,不会容易地实现透射性质。



技术实现要素:

示例实施例提供一种具有改善的透射率的透明显示装置。

示例实施例提供一种制造具有改善的透射率的透明显示装置的方法。

根据示例实施例,提供一种透明显示装置。所述透明显示装置可以包括:基底,具有像素区和透射区;像素电路,位于基底的像素区中;绝缘结构,覆盖位于基底上的像素电路;第一电极,位于基底的像素区中并至少部分地穿过绝缘结构延伸以电连接到像素电路;显示层,位于第一电极上;第二电极,相对于显示层面对第一电极;以及覆盖层,位于第二电极上。覆盖层可以连续地延伸到像素区和透射区中。覆盖层可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

在示例实施例中,第二电极可以连续地延伸到像素区和透射区中。

在示例实施例中,第二电极可以包括银(Ag)、镁(Mg)或者Ag和Mg的合金。

在示例实施例中,第二电极可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

在示例实施例中,显示层可以包括有机发光层。第一电极和第二电极可以分别用作阳极和阴极。覆盖层可以包括空穴传输型有机材料。

在示例实施例中,透明显示装置还可以包括位于绝缘结构上的像素限定层。暴露透射区处的绝缘结构的透射窗可以通过绝缘结构的顶表面和所述像素限定层的侧壁来限定。

在示例实施例中,像素电路可以包括位于基底上的有源图案、栅电极、源电极和漏电极。绝缘结构可以包括:栅极绝缘层,覆盖位于基底上的有源图案;绝缘中间层,覆盖位于栅极绝缘层上的栅电极;以及通孔绝缘层,覆盖位于绝缘中间层上的源电极和漏电极。源电极和漏电极可以穿过绝缘中间层和栅极绝缘层延伸以与有源图案接触。第一电极可以穿过通孔绝缘层延伸以与漏电极接触。

在示例实施例中,通孔绝缘层可以选择性地形成在像素区中,透射窗可以通过通孔绝缘层的侧壁和绝缘中间层的顶表面限定在透射区处。

在示例实施例中,第二电极和覆盖层可以在透射区处沿透射窗的表面形成。

在示例实施例中,通孔绝缘层和绝缘中间层可以选择性地设置在像素区中,透射窗可以通过通孔绝缘层的侧壁和栅极绝缘层的顶表面限定在透射区处。

在示例实施例中,透明显示装置还可以包括顺序地设置在覆盖层上的填充层和包封基底。

在示例实施例中,覆盖层可以包括具有至少大约1.85的折射率的有机材料。

在示例实施例中,填充层可以包括具有在从大约1.4至大约1.6的范围内的折射率的有机材料。

根据示例实施例,提供了一种透明显示装置。该透明显示装置可以包括:基底,具有像素区和透射区;像素电路,位于基底的像素区处;绝缘结构,覆盖位于基底上的像素电路;第一电极,位于基底的像素区处并至少部分地穿过绝缘结构延伸以电连接到像素电路;显示层,位于第一电极上;第二电极,相对于显示层面对第一电极;以及覆盖层,位于第二电极上。覆盖层可以连续地延伸到像素区和透射区中。覆盖层可以在像素区和透射区处具有不同的厚度。

在示例实施例中,覆盖层可以包括覆盖像素区并具有在从大约至大约的范围内的厚度的第一部分和覆盖透射区并具有在从大约至大约的范围内的厚度的第二部分。

在示例实施例中,第二电极可以连续地延伸到像素区和透射区中。

在示例实施例中,第二电极可以包括Ag、Mg或者Ag和Mg的合金,第二电极可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

在示例实施例中,位于透射区处的绝缘结构的厚度可以比位于像素区处的绝缘结构的厚度小,透射窗可以通过位于透射区处的绝缘结构的表面来限定。第二电极和覆盖层可以在透射区处沿透射窗的表面形成。

根据示例实施例,提供了一种制造透明显示装置的方法。在该方法中,可以准备具有像素区和透射区的基底。可以在基底上形成像素电路。可以在基底上形成绝缘结构。绝缘结构可以至少部分地覆盖像素电路。可以在绝缘结构的位于像素区处的一部分上形成第一电极。第一电极可以电连接到像素电路。可以在第一电极上形成显示层。可以在显示层上形成第二电极。第二电极可以面对第一电极。可以根据第二电极的厚度条件确定覆盖层的最大透射率厚度和最大发光效率厚度。可以在第二电极上形成覆盖层。覆盖层可以具有位于像素区处的最大发光效率厚度和位于透射区处的最大透射率厚度。

在示例实施例中,最大发光效率厚度可以与最小透射率厚度对应。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解示例实施例。图1至图29描绘了如这里描述的非限制性的示例实施例:

图1和图2是示出根据示例实施例的透明显示装置的示意性俯视图;

图3和图4是示出根据示例实施例的透明显示装置的剖视图;

图5至图11是示出根据示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图;

图12和图13是示出根据示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图;

图14和图15是示出根据一些示例实施例的透明显示装置的剖视图;

图16和图17是示出根据一些示例实施例的透明显示装置的剖视图;

图18至图20是示出根据一些示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图;

图21和图22是示出根据一些示例实施例的透明显示装置的剖视图;

图23至图27是示出根据一些示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图;

图28和图29是示出透射率与覆盖层的厚度变化的变化关系的图。

具体实施方式

以下将参照示出一些示例实施例的附图更充分地描述各种示例实施例。然而,本发明构思可以以许多不同的形式来实施,并且不应被解释为限于这里所阐述的示例实施例。相反,提供这些示例实施例使得本公开将是彻底的和完整的,并将本发明构思的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中,为了清楚,会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。同样的标记始终指示同样的元件。

将理解的是,尽管在此可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语用来将一个元件与另一元件区分开。因此,在不脱离本发明构思的教导的情况下,下面讨论的第一元件可被命名为第二元件。如这里使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意和所有组合。

将理解的是,当元件被称作为“连接”或“结合”到另一元件时,该元件可以直接连接或结合到所述另一元件,或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接结合”到另一元件时,不存在中间元件。用来描述元件之间的关系的其它词应以同样的方式(例如,“在……之间”对“直接在……之间”、“与……相邻”对“直接与……相邻”等)来解释。

这里使用的术语仅出于描述具体示例实施例的目的,而不意图限制本发明构思。如这里使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式“一个”、“一种(者)”和“该(所述)”也意图包括复数形式。将进一步理解的是,当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,说明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是,除非在此明确地这样定义,否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应被解释为具有与相关领域的环境中它们的含义相一致的含义,而将不以理想化或过于形式化的含义来进行解释。

图1和图2是示出根据示例实施例的透明显示装置的示意性俯视图。图3和图4是示出根据示例实施例的透明显示装置的剖视图。

例如,图2是在图1中标示出的显示区DA中的一个显示区DA的放大俯视图。图3和图4是沿图2中标示出的线I-I'截取的剖视图。

参照图1和图2,透明显示装置可以包括多个显示区DA。显示区DA可以沿可平行于基底100(见图3和图4)的顶表面且可彼此垂直的第一方向和第二方向布置。

每个显示区DA可以包括像素区(PA)和透射区(TA)。多个像素可以沿例如第一方向布置并可以在像素区PA中彼此相邻。例如,每个像素区PA可以包括红色像素Pr、绿色像素Pg和蓝色像素Pb。

如图1和图2中所示出的,像素Pr、Pg和Pb可以具有基本上相同的尺寸。然而,为了改善发光效率,红色像素Pr、绿色像素Pg和蓝色像素Pb可以具有彼此不同的尺寸。

透射区TA可以在显示区DA中与红色像素Pr、绿色像素Pg和蓝色像素Pb相邻。在一些实施例中,透射区TA可以根据像素区PA中的每个像素单独地图案化。

在一些实施例中,透射区TA可以在例如第一方向上延伸,并可以对包括在多个显示区DA中的像素区PA进行共同地设置。

在示例实施例中,用于实现图像的像素电路可以设置在像素区PA中。外部光可以在透射区TA处透射,从而可以观察外部图像。

诸如薄膜晶体管(TFT)的晶体管可以设置在像素区PA的每个像素中,晶体管可以电连接到数据线D和扫描线S。如图2中所示,数据线D和扫描线S可以彼此交叉,每个像素可以限定在数据线D和扫描线S的相交区域处。像素电路可以包括数据线D、扫描线S和晶体管。

像素电路还可以包括可平行于数据线D的电源线Vdd(未示出)。电连接到电源线Vdd和晶体管的电容器可以设置在每个像素中。

在图2中的每个像素中示出了一个晶体管;然而,在其它实施例中,可以对每个像素设置至少两个晶体管。例如,可以在每个像素中设置开关晶体管和驱动晶体管。电容器可以连接在开关晶体管与驱动晶体管之间。

参照图3,晶体管可以设置在形成在基底100上的阻挡层110的在像素区PA处的一部分上。晶体管可以包括有源图案120、栅极绝缘层130、栅电极135、源电极150和漏电极155。通孔绝缘层160可以覆盖晶体管,电连接到漏电极155的第一电极170可以设置在通孔绝缘层160上。

透明绝缘基底可以用作基底100。例如,基底100可以包括玻璃或具有透明性质或柔性性质的聚合物材料。如果基底100包括聚合物材料,则透明显示装置可以设置为透明柔性显示装置。例如,基底100可以包括聚酰亚胺、聚硅氧烷、环氧类树脂、丙烯酰类树脂或聚酯等。在实施例中,基底100可以包括聚酰亚胺。

根据图1和图2中示出的透明显示装置的构造,基底100还可以包括像素区PA和透射区TA。

阻挡层110可以形成在基底100的顶表面上。在一些实施例中,阻挡层110可以共同地形成在基底100的像素区PA和透射区TA上。阻挡层110可以阻挡湿气和/或杂质扩散穿过基底100并且阻挡位于基底100与基底100上的结构之间的湿气和/或杂质扩散。

例如,阻挡层110可以包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。这些物质可以单独使用或者以组合来使用。在一些实施例中,阻挡层110可以具有包括氧化硅层和氮化硅层的多层结构。

有源图案120可以设置在阻挡层110的位于像素区PA上的一部分上。

有源图案120可以包括诸如多晶硅的硅化合物。在一些实施例中,包括p型或n型杂质的源区和漏区可以形成在有源图案120的两端处。

在一些实施例中,有源图案120可以包括例如氧化铟镓锌(IGZO)、氧化锌锡(ZTO)或氧化铟锡锌(ITZO)等的氧化物半导体。

栅极绝缘层130可以形成在阻挡层110上,并可以覆盖有源图案120。在示例实施例中,栅极绝缘层130可以包括氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。在一些实施例中,栅极绝缘层130可以具有包括氧化硅层和氮化硅层的多层结构。

如图3中所示,与阻挡层110相似,栅极绝缘层130可以在像素区PA和透射区TA上共同地延伸。在一些实施例中,栅极绝缘层130可以基本上选择性地设置在像素区PA上。

栅电极135可以设置在栅极绝缘层130上。栅电极135可以相对于栅极绝缘层130基本上叠置在有源图案120上方。

栅电极135可以电连接到扫描线S。例如,如图2中所示,栅电极135可以从扫描线S分流(diverge)。

栅电极135可以包括诸如铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)、钨(W)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、铂(Pt)、钽(Ta)、钕(Nd)和钪(Sc)的金属、其合金或者其氮化物。这些物质可以单独使用或者以组合来使用。栅电极135可以包括具有不同物理性质和化学性质的至少两个金属层。例如,栅电极135可以具有诸如Al/Mo结构或Ti/Cu结构的双层结构。

绝缘中间层140可以形成在栅极绝缘层130上,并可以覆盖栅电极135。绝缘中间层140可以包括氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。这些物质可以单独使用或者以组合来使用。绝缘中间层140可以具有包括氧化硅层和氮化硅层的多层结构。

如图3中所示,与阻挡层110相似,绝缘中间层140可以在像素区PA和透射区TA上共同地延伸。在一些实施例中,绝缘中间层140可以基本上选择性地设置在像素区PA上。

源电极150和漏电极155可以穿过绝缘中间层140和栅极绝缘层130延伸以与有源图案120接触。源电极150和漏电极155可以包括诸如Al、Mg、Ag、W、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Pt、Ta、Nd或Sc的金属、其合金或者其氮化物。这些物质可以单独使用或者以组合来使用。源电极150和漏电极155可以包括诸如Al层和Mo层的至少两个不同的金属层。

源电极150和漏电极155可以分别与有源图案120的源区和漏区接触。有源图案120的位于源区与漏区之间的一部分可以用作电荷通过其移动或传递的沟道。

如图2中所示,源电极150可以电连接到数据线D。例如,源电极150可以从数据线D分流。

晶体管可以通过有源图案120、栅极绝缘层130、栅电极135、源电极150和漏电极155来限定。

图3示出晶体管具有栅电极135叠在有源图案120上的顶栅结构。然而,晶体管可以具有栅电极135设置在有源图案120之下的底栅结构。

通孔绝缘层160可以形成在绝缘中间层140上,并可以覆盖源电极150和漏电极155。将第一电极170与漏电极155彼此电连接的通孔结构可以容纳在通孔绝缘层160中。通孔绝缘层160可以具有基本上平坦的或水平的顶表面,并可以用作透明显示装置的平坦化层。

通孔绝缘层160可以包括例如聚酰亚胺、环氧类树脂、丙烯酰类树脂或聚酯等的有机材料。在示例实施例中,通孔绝缘层160可以在像素区PA和透射区TA上共同地延伸。

第一电极170可以设置在通孔绝缘层160上,并可以包括穿过通孔绝缘层160延伸以与漏电极155接触或者电连接到漏电极155的通孔结构。第一电极170可以选择性地设置在像素区PA上,并可以根据每个像素单独地设置。第一电极170可以用作像素电极或阳极。

在实施例中,第一电极170可以包括具有高逸出功的透明导电材料。例如,第一电极170可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌或氧化铟。在此情况下,可以进一步改善透明显示装置的透射率。

在实施例中,第一电极170可以用作反射电极。在此情况下,第一电极170可以包括例如Al、Mg、Ag、W、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Pt、Ta、Nd或Sc的金属或者它们的合金。

在实施例中,第一电极170可以具有包括透明导电材料和金属的多层结构。

可以限定透明显示装置的可包括像素电路、绝缘层和第一电极170的背面(back-plane,BP)结构。

BP结构还可以包括像素限定层(PDL)180。PDL 180可以形成在通孔绝缘层160上,并可以覆盖第一电极170的外围部分。PDL 180可以包括诸如聚酰亚胺或丙烯酰类树脂的透明有机材料。

像素区PA的每个像素可以被PDL 180暴露。第一电极170的不被PDL 180覆盖的区域可以基本上等于相应像素的发光区域。

在示例实施例中,PDL 180还可以延伸到透射区TA。

显示层200可以设置在PDL 180和第一电极170上。例如,显示层200可以设置在PDL 180的侧壁和第一电极170的被PDL 180暴露的顶表面上。

显示层200可以包括针对红色像素Pr、绿色像素Pg和蓝色像素Pb单独地图案化的有机发光层,以在每个像素处产生不同的颜色。有机发光层可以包括由空穴和电子激发的主体材料和通过吸收和释放能量而改善发射效率的掺杂剂材料。

在一些实施例中,显示层200还可以包括位于第一电极170与有机发光层之间的空穴传输层(HTL)。显示层200还可以包括位于有机发光层上的电子传输层(ETL)。

HTL可以包括空穴传输材料,例如,4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯氨基]联苯(NPB)、4,4'-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯氨基]联苯(TPD)、N,N'-二-1-萘基-N,N'-二苯基-1,1'-联苯基-4,4'-二胺(NPD)、N-苯基咔唑、聚乙烯基咔唑或它们的组合物。

ETL可以包括电子传输材料,例如,三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2-(4-联苯基)-5-4-叔丁基苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚-铝(BAlq)、浴铜灵(BCP)、三唑(TAZ)、苯基喹唑啉或它们的组合物。

在一些实施例中,有机发光层、HTL和ETL中的至少一个可以不针对每个像素而被单独地图案化,而可以针对多个像素共同地设置。在实施例中,可以针对多个像素设置有机发光层,每个像素的颜色可以通过滤色器实现。在此情况下,透明显示装置可用作白色OLED(W-OLED)装置。

在一些实施例中,显示层200可以包括液晶层而不是有机发光层。在此情况下,透明显示装置可以设置为液晶显示(LCD)装置。

第二电极210可以形成在PDL 180和显示层200上。第二电极210可以相对于显示层200面对第一电极170。

在示例实施例中,第二电极210可以用作针对多个像素共同地设置的共电极。第二电极210可以用作透明显示装置的阴极。

在示例实施例中,第二电极210可以包括诸如Ag、Mg、Al、W、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Pt、Ta、Nd、Sc的具有低逸出功的金属或者它们的合金。在一些示例实施例中,第二电极可以包括Ag和Mg的合金(例如,AgxMg1-x)。

第二电极210可以在像素区PA和透射区TA上连续地延伸。可以在考虑到像素区PA中的发光效率和透射区TA中的期望的透射率的情况下来确定第二电极210的厚度。

在一些实施例中,可以从透射区TA基本上去除第二电极210。

在示例实施例中,第二电极210的厚度可以在从大约至大约的范围内。如果第二电极210的厚度超过大约则透射区TA中的透射率会极度降低。如果第二电极210的厚度小于大约则像素区PA中的发光效率会劣化,并且第二电极210不会均匀地形成。另外,第二电极210的电阻会极度增大。

覆盖层220可以形成在第二电极210上。在示例实施例中,覆盖层220可以覆盖第二电极210的基本上整个顶表面,并可以被共同地设置在像素区PA和透射区TA上。

覆盖层220可以包括具有改善的透射性质的有机材料。在一些实施例中,覆盖层220可以包括与空穴传输材料基本上相同或相似的材料。因此,像素区PA中的发光性质不会被作为阴极的第二电极210干扰。

在示例实施例中,可以在考虑到改善透射区TA中的透射率或者使透射区TA中的透射率最大化的情况下确定覆盖层220的厚度,并且覆盖层220的厚度可以在从大约至大约的范围内。遍及像素区PA和透射区TA,覆盖层220可以具有均匀的厚度。

如上所述,当第二电极210包括例如Ag和/或Mg的金属且具有预定的厚度时,可以在上述范围内设计覆盖层220的厚度,从而可以最大化透射区TA的透射率。

在一些示例实施例中,如图3中所示,包封基底250可以进一步地设置在覆盖层220上方,填充层240可以进一步地包括在覆盖层220与包封基底250之间。

包封基底250可以包括玻璃基底或聚合物基底。填充层240可以包括例如基本上透明或透射的有机材料。

在一些实施例中,有机/无机堆叠层可以用作代替包封基底250和填充层240的密封膜。在一些实施例中,薄膜包封(TFE)可以用作密封膜。

在一些实施例中,填充层240可以包括具有从大约1.4至大约1.6的范围内的折射率的有机材料。在一些实施例中,覆盖层220可以包括具有至少大约1.85的折射率的有机材料。在一些实施例中,覆盖层220可以包括具有从大约1.85至大约2的范围内的折射率的有机材料。

参照图4,位于像素区PA处的覆盖层225的厚度可以与位于透射区TA处的覆盖层225的厚度不同。在此情况下,覆盖层225可以包括第一部分225a和第二部分225b。第一部分225a可以基本上覆盖像素区PA,并可以相对厚。第二部分225b可以基本上覆盖透射区TA,并可以相对薄。

可以在考虑到改善(例如,最大化)像素区PA中的发光效率的情况下来确定第一部分225a的厚度。在一些实施例中,第一部分225a的厚度可以被确定为用于使透射率最小化的厚度。例如,考虑到如上面描述的第二电极210的材料和/或厚度,第一部分225a的厚度可以在从大约至大约的范围内。

可以在考虑到改善(例如,最大化)透射区TA中的透射率的情况下来确定第二部分225b的厚度。在示例实施例中,第二部分225b的厚度可以在从大约至大约的范围内。

如上所述,覆盖层225的厚度可以是有差别的,从而可以根据透明显示装置的部件来改善或优化发光效率和透射率。因此,可以得到具有改善的显示质量的透明显示装置。

在比较示例中,形成在透射区TA上的第二电极210可以通过额外的蚀刻或图案化工艺来去除以改善其上的透射率。然而,会由于蚀刻掩模的增加而增大工艺复杂性,显示装置的机械强度会降低,第二电极210的电阻会增加。

然而,根据示例实施例,第二电极210可以连续地延伸到像素区PA和透射区TA中,可以在考虑到与第二电极210相匹配的阻抗的情况下来控制覆盖层225的厚度,从而可以改善透明显示装置的透射率。

另外,在一些示例实施例中,即使从透射区TA基本上去除第二电极210,也可以根据透明显示装置的区域来设计覆盖层225的厚度以改善发光效率和透射率。

图5至图11是示出根据示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图。例如,图5至图11示出制造图3中示出的透明显示装置的方法。

参照图5,可以在载体基底50上形成基底100,可以在基底100上形成阻挡层110。

在透明显示装置的制造工艺期间,载体基底50可以用作基底100的支撑件。例如,玻璃基底或金属基底可以用作载体基底50。

可以使用诸如聚酰亚胺类树脂的透明聚合物树脂来形成基底100。例如,可以通过例如旋涂工艺在载体基底50上涂覆包含聚酰亚胺前驱体的前驱体组合物以形成涂覆层。可以将涂覆层热固化以形成基底100。

聚酰亚胺前驱体可以包括二胺和二酐。可通过将聚酰亚胺前驱体溶解在有机溶剂中来制备前驱体组合物。有机溶剂可以包括例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、三乙胺(TEA)、乙酸乙酯、二甲亚砜(DMSO)或乙二醇类醚溶剂。这些物质可以单独使用或者以它们的组合来使用。

可以通过热固化工艺来聚合二胺和二酐,从而可以生成聚酰胺酸,可以对聚酰胺酸额外地进行固化和缩合以形成聚酰亚胺类树脂。

基底100的预定区域可以被分配为像素区PA,除了像素区PA之外的剩余区域可以被分配为透射区TA。

阻挡层110可以基本上覆盖基底100的整个顶表面,并可以由氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅形成。

参照图6,可以在阻挡层110上形成有源图案120、栅电极135和额外的绝缘层。

有源图案120可以形成在阻挡层110的在像素区PA上的一部分上。例如,可以在阻挡层110上形成包括非晶硅或多晶硅的半导体层,然后可以将半导体层图案化以形成有源图案120。

在一些实施例中,还可以在形成半导体层之后执行例如低温多晶硅(LTPS)工艺或激光结晶工艺的结晶工艺。

在一些实施例中,半导体层可以由诸如IGZO、ZTO或ITZO的氧化物半导体形成。

可以在阻挡层110上形成覆盖有源图案120的栅极绝缘层130。栅极绝缘层130可以由氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅形成。

如图6中所示,栅极绝缘层130可以在像素区PA和透射区TA上连续地延伸。在一些实施例中,可以将栅极绝缘层130图案化以选择性地存在于像素区PA上。

可以在栅极绝缘层130上形成栅电极135,并可以将栅电极135基本上叠置在有源图案120上方。

例如,可以在栅极绝缘层130上形成第一导电层。可以通过例如光刻工艺将第一导电层图案化以形成栅电极135。可以使用金属、合金或金属氮化物来形成第一导电层。可以通过沉积多个金属层来形成第一导电层。

栅电极135可以与图2中示出的扫描线S一起形成。例如,可以通过基本上同一蚀刻工艺由第一导电层形成栅电极135和扫描线S,扫描线S可以与栅电极135成一体。

在一些实施例中,可以使用栅电极135作为离子注入掩模将杂质注入到有源图案120中,从而可以在有源图案120的两端处形成源区和漏区。

可以在栅极绝缘层130上形成覆盖栅电极135的绝缘中间层140。绝缘中间层140可以根据有源图案120和栅电极135的轮廓而包括台阶部。绝缘中间层140可以由氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅形成。

如图6中所示,绝缘中间层140可以在像素区PA和透射区TA两者中延伸。在一些实施例中,可以去除绝缘中间层140的形成在透射区TA上的至少一部分。

参照图7,可以通过例如第一光刻工艺部分地去除绝缘中间层140和栅极绝缘层130以形成第一接触孔142和第二接触孔144。

第一接触孔142和第二接触孔144可以穿过绝缘中间层140和栅极绝缘层130来形成,使得可以部分地暴露有源图案120的顶表面。例如,有源图案120的源区和漏区可以分别通过第一接触孔142和第二接触孔144来暴露。

参照图8,可以分别在第一接触孔142和第二接触孔144中形成源电极150和漏电极155。源电极150和漏电极155可以分别与源区和漏区接触。

例如,可以在绝缘中间层140上形成充分地填充第一接触孔142和第二接触孔144的第二导电层。可以通过光刻工艺将第二导电层图案化以形成源电极150和漏电极155。可以使用金属、金属氮化物或合金来形成第二导电层。

因此,可以在基底100的像素区PA上形成包括有源图案120、栅极绝缘层130、栅电极135、源电极150和漏电极155的TFT。例如,多个像素可以包括在如图1和图2中示出的像素区PA中,并且可以对每个像素形成至少一个TFT。

另外,可以在基底100上形成包括TFT、数据线D和扫描线S的像素电路。如图2中示出的,源电极150可以电连接到数据线D。例如,可以通过基本上同一蚀刻工艺由第二导电层形成源电极150、漏电极155和数据线D。

可以形成通孔绝缘层160以覆盖绝缘中间层140、源电极150和漏电极155。通孔绝缘层160可以在像素区PA和透射区TA上共同地延伸,并可以具有基本上平坦的或水平的上表面。通孔绝缘层160可以用作用于透明显示装置或BP结构的平坦化层。

可以通过旋涂工艺或狭缝涂覆工艺使用诸如聚酰亚胺、环氧类树脂、丙烯酰类树脂或聚酯的有机材料来形成通孔绝缘层160。

参照图9,可以通过例如第二光刻工艺部分地去除通孔绝缘层160以形成通孔163。

在示例实施例中,可以通过通孔163至少部分地暴露漏电极155的顶表面。

参照图10,可以在通孔绝缘层160上形成第一电极170,从而可以获得BP结构。

例如,可以在通孔绝缘层160和暴露的漏电极155上形成填充通孔163的第三导电层,并可以将第三导电层图案化以形成第一电极170。第一电极170可以用作透明显示装置的像素电极和/或阳极。第一电极170的形成在通孔163中的一部分可以被定义为用于与漏电极155互连的通孔结构。

第三导电层可以由诸如Ag、Mg、Al、W、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Pt、Ta、Nd、Sc等的金属或它们的合金来形成。

可以通过化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)工艺、热蒸发工艺、真空沉积工艺、旋涂工艺、溅射工艺、原子层沉积(ALD)工艺和印刷工艺中的至少一种来形成阻挡层110、半导体层、栅极绝缘层130、绝缘中间层140和第一至第三导电层。

可以在通孔绝缘层160上形成PDL 180以覆盖第一电极170的外围部分。例如,可以涂覆诸如聚酰亚胺树脂或丙烯酸树脂的光敏有机材料,然后可以执行曝光工艺和显影工艺以形成PDL 180。在一些实施例中,可以通过印刷工艺(例如,喷墨印刷工艺)由聚合物材料或无机材料来形成PDL 180。

参照图11,可以在PDL 180和第一电极170上顺序地形成显示层200、第二电极210和覆盖层220。

可以在通过PDL 180暴露的每个第一电极170上使用用于产生红色光、蓝色光或绿色光的有机发光材料来形成显示层200。例如,可以使用精细金属掩模(FMM)通过旋涂工艺、辊印刷工艺、喷嘴印刷工艺、喷墨工艺等来形成显示层200,所述FMM可以包括开口,通过此开口暴露与红色像素Pr、绿色像素Pg或蓝色像素Pb对应的区域。因此,可以在每个像素中单独地形成包括有机发光材料的有机发光层。

在一些实施例中,可以在形成有机发光层之前使用上述空穴传输材料来形成HTL。也可以使用上述电子传输材料在有机发光层上形成ETL。HTL和ETL可以包括在显示层200中,并可以通过与针对有机发光层的工艺基本上相同或相似的工艺针对每个像素将HTL和ETL图案化。

例如,如图11中所示,PDL 180的侧壁可以限定每个像素的显示层200。

在一些实施例中,可以不针对每个像素将有机发光层、HTL和ETL中的至少一个单独地图案化,并可以在多个像素中连续地形成有机发光层、HTL和ETL中的至少一个。在实施例中,可以针对多个像素形成有机发光层,并且可以通过滤色器实现单个像素的颜色。在此情况下,透明显示装置可以用作白色OLED(W-OLED)装置。

可以在显示层200上沉积诸如Al、Mg、Ag、W、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Pt、Ta、Nd或Sc的具有低逸出功的金属或者所述金属的合金以形成第二电极210。第二电极210可以用作透明显示装置的共电极和/或阴极。

例如,可以通过例如用于形成第二电极210的溅射工艺使用包括开口的开口掩模来沉积金属,其中,通过所述开口共同地暴露像素区PA和透射区TA。可以对像素区PA和透射区TA共同地形成第二电极210而不需要额外的图案化工艺,从而可以简化工艺,并且可以减小第二电极210的电阻。

在一些实施例中,可以将第二电极210图案化以将其从透射区TA基本上去除。

在一些示例实施例中,第二电极210可以由Ag、Mg或它们的合金形成。另外,为了改善像素区PA中的发光效率并获得透射区TA中的期望的透射率,可以确定第二电极210的厚度。

在一些实施例中,第二电极210可以具有从大约至大约的范围内的厚度。

接着,可以在第二电极210上形成覆盖层220。在示例实施例中,覆盖层220可以在像素区PA和透射区TA上连续地延伸,并可以具有遍及像素区PA和透射区TA的基本上均匀的厚度。

覆盖层220可以通过例如旋涂工艺的涂覆工艺由空穴传输型有机材料形成。例如,覆盖层220可以由具有至少大约1.85(例如,在从大约1.85至大约2的范围内)的折射率的有机材料形成,从而可以增强与包括有机材料的PDL 180和/或通孔绝缘层160的光学一致性。

在示例实施例中,可以鉴于包括Ag和/或Mg的第二电极210的厚度来确定覆盖层220的厚度以使透射区TA中的透射率最大化。覆盖层220可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

接着,如图11中所示,可以将载体基底50从基底100脱离。例如,当基底100可以是塑料基底时,可以通过激光剥离工艺或通过施加机械拉力将载体基底50脱离。

在一些示例实施例中,如图3中所示,可以在覆盖层220上堆叠填充层240和包封基底250。考虑到与覆盖层220光学一致性,填充层240可以由具有在从大约1.4至大约1.6的范围内的折射率的有机材料形成。

根据如上所述的示例实施例,可以在像素区PA和透射区TA上共同地形成第二电极210,并且可以通过覆盖层220来调整由于透射区TA中的金属材料引起的光学阻抗,以改善透明显示装置的透射率。

因此,可以避免由于将第二电极210选择性地图案化导致的工艺失败和显示质量的劣化,同时获得增加的透射率。

图12和图13是示出根据示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图。

例如,图12和图13示出制造图4的透明显示装置的方法。在此省略对与参照图5至图11示出的工艺和/或材料基本上相同或相似的工艺和/或材料的详细描述。

参照图12,可以通过与参照图5至图11示出的工艺基本上相同或相似的工艺来形成BP结构,可以在BP结构上形成显示层200和第二电极210。

在示例实施例中,可以在第二电极210上形成初始覆盖层222。初始覆盖层222可以形成为具有与图11中示出的覆盖层220的材料和厚度基本上相同或相似的材料和厚度。初始覆盖层222可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

例如,可以使用通过其可使像素区PA和透射区TA暴露的开口掩模通过涂覆工艺或印刷工艺来形成初始覆盖层222。

参照图13,可以在像素区PA上选择性地形成额外的覆盖层。因此,可以在像素区PA和透射区TA上形成包括可具有不同厚度的第一部分225a和第二部分225b的覆盖层225。

在示例实施例中,可以在初始覆盖层222上放置选择性地覆盖透射区TA的掩模260。可以执行使用掩模260的涂覆工艺使得额外的覆盖层可以形成在像素区PA的初始覆盖层222的一部分上。因此,可以增大覆盖层225在像素区PA上的厚度以形成第一部分225a。

在示例实施例中,图12中示出的初始覆盖层222可以形成为具有用于改善透射区TA中的透射率(例如,使透射率最大化)的厚度。接着,如图13中所示,选择性地形成在像素区PA上的额外的覆盖层的厚度可以被确定为用于使像素区PA中的发光效率最大化或者使像素区PA中的透射率最小化的厚度。

因此,覆盖层225的第一部分225a可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。覆盖层225的第二部分225b可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

接着,如参照图11所示的,可以将载体基底50从基底100脱离。

如上所述,根据先前形成的第二电极210的材料和厚度可以使覆盖层225的厚度有差别,从而可以对像素区PA和透射区TA的发光效率和透射率单独地进行最优化。因此,可以实现具有增强的显示质量的透明显示装置。

图14和图15是示出根据一些示例实施例的透明显示装置的剖视图。

除了透射区TA上的堆叠结构之外,图14和图15的透明显示装置可以具有与图3和图4中示出的元件和/或构造基本上相同或相似的元件和/或构造。因此,在此省略对重复的元件和/或结构的详细描述,同样的附图标记用来指示同样的元件。

参照图14,可以从透射区TA基本上去除PDL 185。例如,PDL 185可以选择性地印刷在图1中示出的像素区PA与透射区TA之间的边界上和显示区DA之间的边界上。

在示例实施例中,透射窗(transmitting window)270可以通过通孔绝缘层160的顶表面和PDL 185的侧壁来限定。透射窗270可以通过PDL 185来形成,从而可以进一步地改善透射区TA中的透射率。

第二电极212可以沿着PDL 185的表面、显示层200的上表面和通孔绝缘层160的顶表面共形地形成。如上所述,第二电极212可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

覆盖层224可以形成在第二电极212上以具有用于改善透射区TA中的透射率的厚度。如上所述,覆盖层224可以形成为遍及像素区PA和透射区TA,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

参照图15,覆盖层226可以在像素区PA和透射区TA处具有不同的厚度。在此情况下,覆盖层226可以通过与参照图12和图13示出的工艺基本上相同或相似的工艺来形成。

覆盖层226可以包括第一部分226a和第二部分226b。第一部分226a可以形成在像素区PA上,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。第二部分226b可以覆盖透射区TA或透射窗270,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

如图3和图4中所示,填充层可以形成在覆盖层224和226上,使得透明显示装置的上部可以被平坦化。包封基底还可以设置在填充层上。

图16和图17是示出根据一些示例实施例的透明显示装置的剖视图。

除了透射区TA上的堆叠结构之外,图16和图17的透明显示装置可以具有与图14和图15中示出的元件和/或构造基本上相同或相似的元件和/或构造。因此,在此省略对重复的元件和/或结构的详细描述,同样的附图标记用来指示同样的元件。

参照图16,可以从透射区TA基本上去除图14中示出的通孔绝缘层160。因此,覆盖像素电路或TFT的通孔绝缘图案165可以选择性地形成在像素区PA上。例如,透射窗275可以通过绝缘中间层140的顶表面、PDL 185和通孔绝缘图案165的侧壁来限定。

第二电极214可以沿PDL 185的表面、显示层200的上表面和透射窗275的表面共形地形成。如上所述,第二电极214可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

覆盖层230可以形成在第二电极214上以具有用于改善透射区TA中的透射率的厚度。如上所述,覆盖层230可以形成为遍及像素区PA和透射区TA,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

参照图17,也如参照图15所示,覆盖层232可以在像素区PA和透射区TA上具有不同的厚度。

覆盖层232可以包括第一部分232a和第二部分232b。第一部分232a可以形成在像素区PA上,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。第二部分232b可以覆盖透射区TA或透射窗275,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

如图3和图4中所示,填充层可以形成在覆盖层230和232上,使得透明显示装置的上部可以被平坦化。包封基底还可以设置在填充层上。

图18至图20是示出根据一些示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图。例如,图18至图20示出制造图16和图17的透明显示装置的方法。

在此省略对与参照图5至图11以及图12和图13示出的工艺和/或材料基本上相同或相似的工艺和/或材料的详细描述。

参照图18,可以执行与参照图5至图8示出的工艺基本上相同或相似的工艺。因此,可以在载体基底50上形成基底100和阻挡层110,可以形成包括有源图案120、栅极绝缘层130、栅电极135、源电极150和漏电极155的晶体管。还可以形成覆盖晶体管的通孔绝缘层160和绝缘中间层140。

参照图19,可以部分地去除通孔绝缘层160以形成通孔163和透射窗275。

在示例实施例中,透射窗275可以通过用于形成通孔163的第二光刻工艺(见图9)同时地形成。例如,也可以去除通孔绝缘层160的形成在透射区TA上的部分,同时形成通孔163,使得可以在像素区PA上选择性地形成通孔绝缘图案165。

在一些实施例中,绝缘中间层140的顶表面可以被透射窗275暴露。因此,透射窗275可以通过绝缘中间层140的顶表面和通孔绝缘图案165的侧壁来限定。

参照图20,也如图10中所示,可以在通孔绝缘图案165上形成填充通孔163的第一电极170。可以在通孔绝缘图案165的顶表面上形成部分地覆盖第一电极170的PDL 185。

例如,可以在通孔绝缘图案165的顶表面上印刷PDL 185,使得可以暴露每个像素的第一电极170。

图18和图20示出可以通过用于形成通孔163的光刻工艺同时蚀刻通孔绝缘层160。然而,可以通过用于去除PDL 185的形成在透射区TA上的一部分的图案化工艺将通孔绝缘层160同时图案化以形成通孔绝缘图案165。

在一些示例实施例中,可以执行与参照图11示出的工艺基本上相同或相似的工艺以形成图16中示出的显示层200、第二电极214和覆盖层230。

在一些示例实施例中,可以执行与参照图12和图13示出的工艺基本上相同或相似的工艺以形成如图17中示出的在像素区PA和透射区TA处具有不同的厚度的覆盖层232。

图21和图22是示出根据一些示例实施例的透明显示装置的剖视图。

除了位于透射区TA上的堆叠结构之外,图21和图22的透明显示装置可以具有与图16和图17中示出的元件和/或构造基本上相同或相似的元件和/或构造。因此,在此省略对重复的元件和/或结构的详细描述,同样的附图标记用来指示同样的元件。

参照图21,可以从透射区TA基本上去除图16中示出的绝缘中间层140。因此,覆盖像素电路或TFT的绝缘中间层图案145可以选择性地形成在像素区PA上。

在一些实施例中,绝缘中间层图案145可以包括在通孔绝缘图案167中。在此情况下,透射窗277可以通过栅极绝缘层130的顶表面以及PDL 185和通孔绝缘图案167的侧壁来限定。

第二电极216可以沿PDL 185的表面、显示层200的上表面和透射窗277的表面共形地形成。如上所述,第二电极216可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

覆盖层234可以形成在第二电极216上以具有用于改善透射区TA中的透射率的厚度。如上所述,覆盖层234可以形成为遍及像素区PA和透射区TA,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

参照图22,覆盖层236可以在像素区PA和透射区TA处具有不同的厚度。

覆盖层236可以包括第一部分236a和第二部分236b。第一部分236a可以形成在像素区PA上,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。第二部分236b可以覆盖透射区TA或透射窗277,并可以具有在从大约至大约的范围内的厚度。

如图3和图4中所示,填充层可以形成在覆盖层234和236上,使得透明显示装置的上部可以被平坦化。包封基底还可以设置在填充层上。

如上所述,可以从透射区TA基本上去除通孔绝缘层160和绝缘中间层140的部分以形成透射窗275和277。因此,可以减小透射区TA中的光透射距离,从而可以进一步改善透射区TA中的透射率。

在一些实施例中,可以从透射区TA去除栅极绝缘层130,从而扩展透射窗。

图23至图27是示出根据一些示例实施例的制造透明显示装置的方法的剖视图。例如,图23至图27示出制造图21和图22的透明显示装置的方法。

在此省略对与参照图5至图11以及图12和图13示出的工艺和/或材料基本上相同或相似的工艺和/或材料的详细描述。

参照图23,可以执行与参照图5和图6示出的工艺基本上相同或相似的工艺。

在示例实施例中,可以在载体基底50上形成基底100,可以在基底100上顺序地形成阻挡层110、有源图案120、栅极绝缘层130、栅电极135和绝缘中间层140。

参照图24,也如参照图7所示,可以执行第一光刻工艺,使得可以部分地蚀刻绝缘中间层140和栅极绝缘层130的形成在像素区PA上的部分以形成第一接触孔142和第二接触孔144。

在示例实施例中,还可以通过第一光刻工艺去除绝缘中间层140的形成在透射区TA上的一部分。因此,可以在像素区PA上选择性地形成绝缘中间层图案145。

在一些实施例中,还可以通过第一光刻工艺去除栅极绝缘层130的形成在透射区TA上的一部分。

参照图25,可以执行与参照图8示出的工艺基本上相同或相似的工艺。

因此,可以在第一接触孔142和第二接触孔144中分别形成源电极150和漏电极155。可以在绝缘中间层图案145和栅极绝缘层130上形成覆盖源电极150和漏电极155的通孔绝缘层160。

参照图26,可以执行与参照图19示出的工艺基本上相同或相似的工艺。

例如,可以执行第二光刻工艺,使得可以在像素区PA上形成暴露漏电极155的通孔163,可以至少部分地去除通孔绝缘层160的形成在透射区TA上的一部分。因此,可以在像素区PA上选择性地形成通孔绝缘图案167。

在一些实施例中,绝缘中间层图案145可以包括在位于像素区PA上的通孔绝缘图案167中。另外,可以限定通过其暴露例如栅极绝缘层130的顶表面的透射窗277。

在一些实施例中,如上所述,如果还从透射区TA去除栅极绝缘层130,则可以通过透射窗277暴露阻挡层110。

参照图27,也如参照图20所示,可以在通孔绝缘图案167上形成填充通孔163的第一电极170,可以在通孔绝缘图案167上形成部分地覆盖第一电极170的PDL 185。

在一些示例实施例中,可以执行与参照图11示出的工艺基本上相同或相似的工艺以形成图21中示出的显示层200、第二电极216和覆盖层234。

在一些示例实施例中,覆盖层236可以通过与参照图12和图13示出的工艺基本上相同或相似的工艺在像素区PA和透射区TA处形成为具有不同的厚度。因此,可以实现图22的透明显示装置。

图28和图29是示出透射率与覆盖层的厚度变化的变化关系的曲线图。

具体地,在具有的厚度的银(Ag)电极上涂覆空穴传输型有机材料以形成覆盖层。在改变覆盖层的厚度的同时测量透射率变化,以获得图28中示出的曲线图。

如图28中所示,高透射率区A可以限定在小于大约的厚度范围内。例如,最大透射率区可以限定在大约至大约的范围之内。低透射率区B可以限定在从大约至大约的厚度范围内。

因此,具有在低透射率区B内的厚度的覆盖层可以形成在透明显示装置的像素区PA上,具有在高透射率区A内的厚度的覆盖层可以形成在透明显示装置的透射区TA上,因此,可以制造具有改善的透射率和显示质量的透明显示装置。例如,考虑到透射区TA中的透射率、对位于覆盖层之下的下结构的保护以及与像素区PA上的覆盖层一致性,可以在透射区TA上形成具有在从大约至大约的范围内的厚度的覆盖层。

另外,在具有的厚度的镁(Mg)电极上涂覆空穴传输型有机材料以形成覆盖层。在改变覆盖层的厚度的同时测量透射率变化,以获得图29中示出的曲线图。

参照图29,与从Ag电极获得的总体透射率相比,从Mg电极获得的总体透射率降低。然而,与高透射率区A和低透射率区B对应的覆盖层的厚度与图28中测量的覆盖层的厚度基本上相同或相似。

根据本发明构思的示例实施例,可以根据用作例如透明显示装置的阴极的第二电极的材料和厚度来调整覆盖层的厚度。因此,可以实现在透射区中具有改善的透射率的透明显示装置。另外,覆盖层的厚度在像素区处可以是有差别的,以改善像素区中的发光效率。

前述是示例实施例的说明,并且将不被理解为限制示例实施例。尽管已经描述了一些示例实施例,但是本领域技术人员将容易理解的是,在实质上不脱离本发明构思的新颖性教导和优点的情况下,在示例实施例中许多修改是可能的。因此,所有这样的修改意图被包括在如权利要求所限定的本发明构思的范围内。因此,将理解的是,前述是各种示例实施例的说明,并且将不被解释为限定公开的具体示例实施例,并且对公开的示例实施例和其它示例实施例的修改意图被包括在所附权利要求的范围内。

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