有机发光二极管显示器及其制造方法

文档序号:9827238阅读:781来源:国知局
有机发光二极管显示器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于实现简化的制造工艺的有机发光二极管显示器及其制造方法。更具体地说,本发明涉及一种通过使用单个掩模同时形成堤部和阳极来减少制造工艺所必需的掩模工艺数的有机发光二极管显示器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近来,已提出了与阴极射线管相比具有减小的重量和体积的各种平板显示器。这种平板显示器包括液晶显示器、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光装置(EL)等。
[0003]EL分为无机EL和有机发光二极管显示器,EL是具有高响应速度、发光效率和亮度以及宽视角等优点的自发光装置。
[0004]图1图解了有机发光二极管的结构。如图1中所示,有机发光二极管包括有机电致发光化合物层、彼此相对且在之间夹有有机电致发光化合物层的阴极和阳极。有机电致发光化合物层包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。
[0005]有机发光二极管根据来自激子的能量而发光,激子是通过注入到阳极和阴极中的空穴和电子在EML中重组的过程而产生的。有机发光二极管显示器通过电性控制图1中所示的有机发光二极管的EML中产生的光量来显示图像。
[0006]利用作为电致发光装置的有机发光二极管的特性的有机发光二极管显示器(OLEDD)分为无源矩阵型有机发光二极管显示器(PMOLED)和有源矩阵型有机发光二极管显示器(AMOLED)。
[0007]AMOLED通过使用薄膜晶体管控制流经有机发光二极管的电流来显示图像。
[0008]图2是图解有机发光二极管显示器的一个像素的结构的等效电路图,图3是有机发光二极管显示器的一个像素的结构的平面图,图4是图解沿图3的线1-Γ截取的有机发光二极管显示器的一个像素的结构的剖面图。
[0009]参照图2和3,AMOLED包括开关薄膜晶体管ST、与开关薄膜晶体管ST连接的驱动薄膜晶体管DT、以及与驱动薄膜晶体管DT接触的有机发光二极管0LED。
[0010]开关薄膜晶体管ST形成在扫描线SL和数据线DL的交叉部分处并用于选择像素。开关薄膜晶体管ST包括栅极电极SG、半导体层SA、源极电极SS和漏极电极SDo驱动薄膜晶体管DT驱动由开关薄膜晶体管ST选择的像素的有机发光二极管0LED。驱动薄膜晶体管DT包括与开关薄膜晶体管ST的漏极电极SD连接的栅极电极DG、半导体层DA、与驱动电流线VDD连接的源极电极DS、以及漏极电极DD。驱动薄膜晶体管DT的漏极电极DD与有机发光二极管OLED的阳极ANO连接。
[0011 ] 更具体地说,参照图4,开关薄膜晶体管ST和驱动薄膜晶体管DT的栅极电极SG和DG形成在AMOLED的基板SUB上。在栅极电极SG和DG上形成栅极绝缘层GI。在栅极绝缘层GI的与栅极电极SG和DG对应的部分上形成半导体层SA和DA。在半导体层SA上形成源极电极SS和漏极电极SD,源极电极SS和漏极电极SD彼此相对且在源极电极SS和漏极电极SD之间设置有预定间隙。在半导体层DA上形成源极电极DS和漏极电极DD,源极电极DS和漏极电极DD彼此相对且在源极电极DS和漏极电极DD之间设置有预定间隙。开关薄膜晶体管ST的漏极电极SD经由形成在栅极绝缘层GI中的接触孔与驱动薄膜晶体管DT的栅极电极DG连接。在基板的整个表面上形成钝化层PAS,从而覆盖具有前述结构的开关薄膜晶体管ST和驱动薄膜晶体管DT。
[0012]当半导体层SA和DA由氧化物半导体材料形成时,在由于高迀移率而具有较强充电能力的大尺寸薄膜晶体管基板中能够实现高分辨率和快速驱动。然而,理想的是氧化物半导体材料层进一步包括用于保护其表面免受蚀刻剂影响的蚀刻阻止部SE和DE,以便确保装置稳定性。具体地说,形成蚀刻阻止部SE和DE,以防止由于蚀刻剂接触半导体层SA和DA的暴露表面而使得半导体层SA和DA被背面蚀刻(back-etched),其中半导体层SA和DA的暴露表面对应于源极电极SS和DS与漏极电极SD和DD之间的间隙。
[0013]在与稍后将形成的阳极ANO对应的区域中形成滤色器CF。滤色器CF优选形成为占据尽可能宽的区域。例如,滤色器CF形成为使得滤色器CF叠置在包括数据线DL、驱动电流线VDD和扫描线SL的较宽区域上。上面形成有滤色器CF的基板具有不平坦的表面以及许多台阶部分,因为其上形成有大量组件。因此,为了使基板的表面平坦化,在基板的整个表面上形成涂覆层OC。
[0014]随后,在涂覆层OC上形成OLED的阳极ANO。在此,阳极ANO经由形成在涂覆层OC和钝化层PAS中的接触孔与驱动薄膜晶体管DT的漏极电极DD连接。
[0015]在上面形成有阳极ANO的基板上所形成的开关薄膜晶体管ST、驱动薄膜晶体管DT和互连线DL,SL和VDD上形成用于限定像素区域的堤图案BN。
[0016]通过堤图案BN暴露的阳极ANO成为发光区域。在通过堤图案BN暴露的阳极ANO上依次形成有机发光层OLE和阴极层CAT。当有机发光层OLE由发射白色光的有机材料形成时,有机发光层OLE根据位于有机发光层OLE下方的滤色器CF来表现指定给每个像素的颜色。如此,完成了有机发光二极管显示器。
[0017]为了制造这种有机发光二极管显示器,执行多次使用光学掩模的光刻工艺。每个掩模工艺包括清洗、曝光、显影、蚀刻等。
[0018]当掩模工艺数增加时,制造有机发光二极管显示器的时间和成本以及缺陷生成率增加,从而降低了生产量。因此,为了降低制造成本并提高生产量和生产效率,必须减少掩模工艺数。

【发明内容】

[0019]为了解决前述问题,本发明提供了一种使用单个掩模同时形成堤部和阳极的有机发光二极管显示器及其制造方法。
[0020]在一个方面中,提供一种有机发光二极管显示器,包括:具有以矩阵形式限定的多个像素区域的基板;设置在每个像素区域中的薄膜晶体管;阳极,所述阳极与所述薄膜晶体管连接并设置在每个像素区域中;和堤部,所述堤部设置成覆盖所述阳极的边缘,且所述堤部具有距所述阳极的边缘预定距离的内边界、以及距所述阳极的边缘预定距离的外边界。
[0021]在另一个方面中,提供一种有机发光二极管显示器的制造方法,包括:在基板上形成薄膜晶体管;在所述薄膜晶体管上形成涂覆层并形成用于部分暴露所述薄膜晶体管的像素接触孔;在所述涂覆层上依次涂布阳极材料和光敏绝缘材料,并同时将所述阳极材料和所述光敏绝缘材料图案化,以形成通过所述像素接触孔与所述薄膜晶体管连接的阳极;和将所述光敏绝缘材料灰化,以形成暴露一部分所述阳极的堤部。
【附图说明】
[0022]给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式,并与说明书一起用于描述本发明的原理。在附图中:
[0023]图1图解了常规有机发光二极管显示器;
[0024]图2是图解常规有机发光二极管显示器的一个像素的结构的等效电路图;
[0025]图3是图解常规有机发光二极管显示器的一个像素的结构的平面图;
[0026]图4是图解沿图3的线1-1’截取的常规有机发光二极管显示器的一个像素的结构的剖面图;
[0027]图5是图解根据本发明的有机发光二极管显示器的结构的平面图;
[0028]图6是图解沿图5的线11-11’截取的根据本发明的有机发光二极管显示器的结构的剖面图;
[0029]图7到14以及15A到15C是图解根据本发明的有机发光二极管显示器的制造工艺的剖面图;以及
[0030]图16A和16B是将本发明的堤结构与常规的堤结构进行比较的示图。
【具体实施方式】
[0031]现在将详细描述本发明的实施方式,在附图中图示了这些实施方式的一些例子。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。注意,如果确定对已知技术的详细描述可能误导本发明的实施方式,则将省略此详细描述。
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