有机发光显示器及其制造方法

文档序号:2603859阅读:153来源:国知局
专利名称:有机发光显示器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种有机发光显示器和该显示器的制造方法。
背景技术
有机发光显示器(OLED)是自发射的显示设备,其通过激励发射性有机材料以发射光来显示图像。OLED包括阳极(空穴注入极)、阴极(电子注入极)以及插入该两极之间的有机发光层。当空穴和电子被注入发光层时,它们被复合并成对湮灭,同时发光。发光层还包括电子传送层(ETL)和空穴传送层(HIL),以及电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL),以加强光的发射。OLED的每个像素包括两个TFT,即开关TFT和驱动TFT。发光的电流由驱动TFT驱动,驱动TFT驱动的电流的量由来自开关TFT的数据信号来控制。
OLED的多个像素中,每个都包括阳极、阴极和发光层,它们按矩阵布置并且以无源矩阵(或简单矩阵)寻址或有源矩阵寻址方式驱动。
无源矩阵型OLED包括多个阳极引线,与阳极引线交叉的多个阴极引线,以及多个像素,每个像素都包括发光层。选择一个阳极引线和一个阴极引线引起位于所选信号线的交叉点处的像素发光。
有源矩阵型OLED包括多个像素,每个像素包括开关晶体管、驱动晶体管和存储电容器以及阳极、阴极和发光层。OLED还包括多个传送栅极信号的栅极线和多个传送数据电压的数据线。开关晶体管连接到一栅极线和一数据线,并且传送来自数据线的数据电压,对栅极信号做出响应。驱动晶体管接收来自开关晶体管的数据电压,并且驱动一电流,该电流的大小取决于数据电压和诸如电源电压的预定电压之间的差值。来自驱动晶体管的电流进入发光层而导致发光,发光强度取决于该电流。存储电容器连接在数据电压和电源电压之间以保持它们的电压差。有源矩阵型OLED的灰度调节通过控制数据电压以调整由驱动晶体管驱动的电流来实现。OLED的色彩显示通过提供红、绿、蓝发光层来实现。
同时,根据发光方向可以把OLED分为顶部发光型和底部发光型。顶部发光型OLED包括通常由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)制成的透明阴极和不透明的阳极,而底部发光型OLED包括不透明的阴极和透明的阳极。如果需要,可以改变阳极和阴极的相对位置。
因为ITO和IZO具有高电阻率,所以顶部发射型OLED可以向阴极添加一具有低电阻率的辅助电极。然而,添加辅助电极需要一额外的光刻步骤,这会使制造工艺变复杂并且增加制造成本。

发明内容
本发明的动机是为了解决传统技术的问题。
本发明提供了一种有机发光显示器,其包括形成在基板上的第一电极;具有至少部分地暴露该第一电极的开口的隔断;形成在该隔断上并且具有基本上与该隔断相同的平面形状的辅助电极;形成在该第一电极上并且基本上设置在所述开口中的有机发光构件;以及形成在该发光构件和辅助电极上的第二电极。
该有机发光显示器还可以包括传送栅极信号的栅极线;传送数据信号的数据线;连接到栅极线和数据线的开关晶体管;传送驱动信号的信号传送线;以及由所述数据信号控制并且连接到信号传送线和第一电极的驱动晶体管。
所述开关晶体管和驱动晶体管可以相互连接,并且该有机发光显示器还包括连接在所述开关晶体管和信号传送线之间的存储电容器。
所述第一电极可以包括反射材料,所述第二电极可以包括不透明材料。
所述辅助电极优选地具有比第二电极低的电阻率。
提供一种有机发光显示器,其包括第一和第二半导体构件,分别包括第一和第二本征部分并且包括非晶硅或多晶硅;多个包括栅极线的栅极导体,该栅极线包括与第一本征部分交迭的第一栅极和与第二本征部分交迭的第二栅极;栅极绝缘层,其设置在第一和第二半导体构件和栅极导体之间;多个数据导体,其包括包括连接到第一半导体构件的第一源极的数据线、正对关于第一本征部分的第一源极并且连接到第一半导体构件的第一漏极、包括连接到第二半导体构件的第二源极的电压传送线、以及正对关于第二本征部分的第二源极并且连接到第二半导体构件的第二漏极;像素电极,其连接到第二漏极;隔断,其具有至少部分地暴露该像素电极的开口;辅助电极,其形成在该隔断上并且具有基本上与该隔断相同的平面形状;有机发光构件,其形成在该像素电极上并且基本上在所述开口中设置;以及公共电极,其形成在发光构件和辅助电极上。
所述像素电极可以包括反射材料,所述公共电极可以包括不透明材料。
所述辅助电极优选地具有比公共电极低的电阻率。
该有机发光显示器还可包括连接第一漏极和第二栅极的连接元件。
提供一种制造有机发光显示器的方法,该方法包括形成多个第一显示电极;形成具有多个开口的隔断,该开口至少部分地暴露所述第一显示电极;在所述隔断上形成辅助电极;在所述开口中形成多个有机发光构件;以及在发光构件和辅助电极上形成第二显示电极,其中所述隔断的形成和所述辅助电极的形成通过利用单次光刻完成。
隔断的形成和辅助电极的形成可以包括依次淀积绝缘层和导电层;在导电层上形成第一光刻胶;利用第一光刻胶作为掩模依次蚀刻导电层和绝缘层以形成导体和所述隔断;灰化第一光刻胶以形成第二光刻胶;以及利用第二光刻胶作为蚀刻掩模蚀刻所述导体以形成辅助电极。
所述第一显示电极可以包括反射材料,所述第二显示电极可以包括透明材料。
提供一种制造有机发光显示器的方法,该方法包括形成包括非晶硅或多晶硅的第一和第二半导体构件;形成包括第一栅极和第二栅极的栅极线;在第一和第二半导体构件和栅极线以及第二栅极之间形成栅极绝缘层;形成包括第一源极、电压传送线、以及第一和第二漏极的数据线;在数据线、电压传送线、以及第一和第二漏极上形成钝化层;在钝化层上形成像素电极,该像素电极连接到第二漏极上;形成具有开口的隔断,该开口至少部分地暴露所述像素电极;在所述隔断上形成辅助电极;在所述开口中形成有机发光构件;以及在所述发光构件和辅助电极上形成公共电极。
隔断的形成和辅助电极的形成可以包括依次淀积绝缘层和导电层;在导电层上形成第一光刻胶;利用第一光刻胶作为掩模依次蚀刻导电层和绝缘层以形成导体和所述隔断;灰化第一光刻胶以形成第二光刻胶;以及利用第二光刻胶作为蚀刻掩模蚀刻所述导体以形成辅助电极。
所述像素电极可以包括反射材料而所述公共电极可以包括透明材料。
所述辅助电极可以具有比公共电极低的电阻率。


通过参考附图详细地描述本发明的优选实施例,本发明将变得更加明白,附图中图1是根据本发明实施例的一种OLED的布局图;图2和图3分别是图1中示出的OLED的取自II-II′和III-III′线的截面图;图11、13、15、17、19、21和23是图1-3中示出的、根据本发明实施例的制造方法的中间步骤中的OLED的布局图;图4、6、8、10、12、14、16和18是图1-3中示出的、根据本发明实施例的制造方法的中间步骤中的OLED的布局图;图5A和5B分别是图4中示出的OLED的取自VA-VA′和VB-VB′线的截面图;图7A和7B分别是图6中示出的OLED的取自VIIA-VIIA′和VIIB-VIIB′线的截面图;图9A和9B分别是图8中示出的OLED的取自IXA-IXA′和IXB-IXB′线的截面图;图11A和11B分别是图10中示出的OLED的取自XIA-XIA′和XIB-XIB′线的截面图;图13A和13B分别是图12中示出的OLED的取自XIIIA-XIIIA′和XIIIB-XIIIB′线的截面图;图15A和15B分别是图14中示出的OLED的取自XVA-XVA′和XVB-XVB′线的截面图;图17A和17B分别是图16中示出的OLED的取自XVIIA-XVIIA′和XVIIB-XVIIB′线的截面图;图19A和19B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图;图20A和20B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图,说明了形成图19A和19B中示出的结构的第一步骤;图21A和21B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图,说明了图20A和20B中示出的步骤之后的步骤;而图22A和22B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图,说明了图21A和21B中示出的步骤之后的步骤;图23是根据本发明另一实施例的OLED的布局图;图24和25是取自XXIV-XXIV′和XXV-XXV′线的OLED的截面图;图26、28、30、32、34和36是图23-25中示出的OLED的、根据本发明实施例的制造方法的中间步骤中的布局图;图27A和27B分别是图26中示出的OLED的取自XXVIIA-XXVIIA′和XXVIIB-XXVIIB′线的截面图;图29A和29B分别是图28中示出的OLED的取自XXIXA-XXIXA′和XXIXB-XXIXB′线的截面图;图31A和31B分别是图30中示出的OLED的取自XXXIA-XXXIA′和XXXIB-XXXIB′线的截面图;图33A和33B分别是图32中示出的OLED的取自XXXIIIA-XXXIIIA′和XXXIIIB-XXXIIIB′线的截面图;图35A和35B分别是图34中示出的OLED的取自XXXVA-XXXVA′和XXXVB-XXXVB′线的截面图;图37A和37B分别是图36中示出的OLED的取自XXXVIIA-XXXVIIA′和XXXVIIB-XXXVIIB′线的截面图。
具体实施例方式
现在将在下文中参考附图对本发明作更充分地描述,附图中示出了本发明的优选实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式实施,而不应被解释为限定在此处所述的实施例中。
在附图中,为了清楚起见,放大了层、膜、板、区域等的厚度。相同的标记始终表示相同的元件。应该理解,当指出诸如层、膜、区域或基板等元件在另一元件“上”时,其可以直接在另一元件上或者也可存在中间元件。相反,当指出一元件“直接”在另一元件“上”时,就不存在中间元件。
现在,将参考附图描述依据本发明实施例的OLED及其制造方法。
现在,参考图1-3详细地描述依据本发明实施例的OLED。
图1是根据本发明实施例的OLED的布局图,图2和图3分别是图1中示出的OLED的取自II-II′和III-III′线的截面图。
阻挡层111优选地由二氧化硅或氮化硅制造,并且形成在绝缘基板110上,该基板优选地由透明玻璃制造。该阻挡膜111可具有双层结构。
在阻挡膜111上形成多个半导体区151a和151b,这些半导体区优选地由多晶硅制造。每个半导体区151a和151b都包括多个含有N型或P型导电杂质的非本征区和至少一个几乎不含导电杂质的本征区。
对于用作开关TFT Qa的半导体区151a来说,非本征区包括第一源极区153a、中间区1535、和第一漏极区155a,它们都掺入N型杂质并且彼此分开;而本征区包括诸如一对置于非本征区153a、1535和155a之间的(第一)沟道区154a1和154a2的区域。
对于用作驱动TFT Qb的半导体区151b来说,非本征区包括第二源极区153b和第二漏极区155b,它们被掺入P型杂质并且彼此分开;而本征区包括置于第二源极区153b和第二漏极区155b之间的沟道区154b。第二源极区153b延伸形成一存储区157。
非本征区还可包括置于沟道区154a1、154a2及154b和源极区以及漏极区153a、155a、153b及155b之间的轻掺杂区(未示出)。轻掺杂区可以由偏置区代替,该偏置区基本上不含杂质。
可替代地,根据驱动条件,第一半导体区151a的非本征区153a和155a掺入P型杂质,而第二半导体区151b的非本征区153b和155b掺入N型杂质。导电杂质包括诸如硼(B)和镓(Ga)的P型杂质和诸如磷(P)和砷(As)的N型杂质。
在半导体区151a和151b以及阻挡膜111上形成一栅极绝缘层140,该绝缘层优选地由二氧化硅或氮化硅制造。
在栅极绝缘层140上形成包括多条栅极线121的多个栅极导体,该栅极线包括多对第一栅极124a和多个第二栅极124b。
传送栅极信号的栅极线121基本上沿横向延伸。每对第一栅极124a从栅极线121向上突出,和第一半导体区151a交叉,从而与第一沟道区对154a交迭。每个栅极线121可包括扩展的大面积端部以与另一层或外部驱动电路接触。栅极线121可以直接连接到用于产生栅极信号的栅极驱动电路,该栅极驱动电路可以在基板110上集成。
第二栅极124b与栅极线121分离,并且与第二半导体区151b交叉,从而它们与第二沟道区154b交迭。第二栅极124b延伸形成存储电极127,该存储电极127与第二半导体区151b的存储电极区157交迭从而形成存储电容器Cst。
栅极导体121和124b优选地由低电阻率材料形成,低电阻率材料包括诸如Al和Al合金(例如Al-Nd)的含Al金属、诸如Ag和Ag合金的含Ag金属、以及诸如Cu和Cu合金的含Cu金属。栅极导体121和124b可以具有多层结构,其中包括两层物理特性不同的膜。这两层膜中的一个优选地由低电阻率的金属形成,用于减小栅极导体121和124b中的信号延迟或电压降,低电阻率金属包括含Al金属、含Ag金属、以及含Cu金属。另一层膜优选地由诸如Cr、Mo及Mo合金、Ta或Ti等材料形成,这些材料具有好的物理、化学特性以及与诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等其他材料之间的电接触特性。这两层膜的组合的好例子是,下Cr膜和上Al-Nd合金膜以及下Al膜和上Mo膜。
另外,栅极导体121和124b的横向侧相对于基板110的表面倾斜,该倾斜角度在大约30-80度的范围内。
在栅极导体121和124b上形成一层间绝缘膜160。该层间绝缘层160优选地由具有好的平直度特性的感光有机材料、由等离子体增强化学气相淀积(PECVD)形成的诸如a-Si:C:O和a-Si:O:F的低介电绝缘材料、或诸如氮化硅和二氧化硅的无机材料形成。
层间绝缘层160具有多个暴露出第二栅极124b的接触孔164。此外,层间绝缘层160和栅极绝缘层140分别具有多个接触孔163a、163b、165a和165b,其暴露出源极区153a、153b和漏极区155a、155b。
在层间绝缘膜160上形成包括多个数据线171、多个电压传送线172、和多个第一和第二漏极175a和175b的多个数据导体。
用于传送数据信号的数据线171基本上在纵向延伸,并且与栅极线121交叉。每个数据线171包括多个通过接触孔163a连接到第一源极区153a的第一源极173a。每个数据线171可包括扩展的大面积端部以与另一层或外部驱动电路接触。数据线171可以直接连接到用于产生数据信号的数据驱动电路,该数据驱动电路可以在基板110上集成。
用于向驱动TFT Qb传送驱动电压的电压传送线172基本上在纵向延伸并且与栅极线121交叉。每个电压传送线172包括多个通过接触孔163b连接到第二源极区153b的第二源极173b。电压传送线172可以相互连接。
第一漏极175a与数据线171和电压传送线172分开,并且通过接触孔165连接到第一漏极区155a以及通过接触孔164连接到第二栅极124b。
第二漏极175b与数据线171和电压传送线172分开,并且通过接触孔165b连接到第二漏极区155b。
数据导体171、172、175a和175b优选地由高熔点金属,包括Cr、Mo、Ti、Ta或其合金形成。它们可以具有多层结构,该多层结构优选地包括一低电阻率膜和一优良接触膜。多层结构的好的例子包括Mo下膜、Al中膜、和Mo上膜,以及上述的Cr下膜和Al-Nd上膜以及Al下膜和Mo上膜的组合。
和栅极导体121和124b类似,数据导体171、172、175a和175b相对于基板110表面具有锥形横向侧,其倾斜角的范围是大约30-80度。
在数据导体171、172、175a和175b上形成钝化层180。钝化层180同样优选地由具有好的平直度特性的感光有机材料、由PECVD形成的诸如a-Si:C:O和a-Si:O:F的低介电绝缘材料、或诸如氮化硅和二氧化硅的无机材料形成。
钝化层180具有多个暴露出第二漏极175b的接触孔185。钝化层180还可具有暴露出数据线171端部的多个接触孔(未示出),并且钝化层180和层间绝缘层160可以具有暴露栅极线121端部的多个接触孔(未示出)。
在钝化层180上形成多个像素电极190。像素电极190通过接触孔185连接到第二漏极175b,它们优选地由诸如Al或Ag合金的反射不透明材料的至少一种形成。然而,像素电极190可以由诸如TIO或IZO的透明导体和诸如Al、Ag、Ca、Ba和Mg的不透明反射导体形成。像素电极190可以与第二漏极175b合为一体以降低制造成本。
也可以在钝化层180上形成多个接触辅件或连接构件(未示出),使它们连接到栅极线121或数据线171的暴露端部。
在钝化层180和像素电极190上形成分开OLED的像素的隔断32。隔断32像堤一样围绕着像素电极190以限定将要填充有机发光材料的开口。隔断32优选地由有机或无机绝缘材料形成。
在像素电极190上形成多个发光构件30并且将其设置在由隔断32限定的开口中。发光构件30优选地由发射基色光诸如红、绿、蓝光的有机材料形成。周期性地设置该红、绿和蓝发光构件30。
在隔断32上形成优选地由诸如金属的低电阻率材料制造的辅助电极272。该辅助电极272基本上具有与隔断32相同的平面形状。
在发光构件30、辅助电极272和隔断32上形成公共电极270,并且供以诸如公共电压的一预定电压。该公共电极270优选地由诸如ITO和IZO的透明导电材料或诸如Al、Ag、Ca、Ba和Mg的不透明金属形成。该公共电极270与辅助电极272接触,以便辅助电极272补偿公共电极270的导电性,防止传送到公共电极270的信号失真。
在上述OLED中,第一半导体区151a、连接到栅极线121的第一栅极124a、连接到数据线171的第一源极153a、以及第一漏极155a形成开关TFTQa。另外,第二半导体区151b、连接到第一漏极155a的第二栅极124b、连接到电压传送线172的第二源极153b、以及连接到像素电极190的第二漏极155b形成驱动TFT Qb。此外,像素电极190和公共电极270分别用作阳极和阴极,而连接到第一漏极区155a的存储区157和通过第二源极153b连接到电压传送线172的存储电极127形成存储电容器Cst。图1-3中示出的TFTQa和Qb被称为“顶栅极TFT”,因为栅极124a和124b设置在半导体151a和151b之上。
开关TFT Qa将来自数据线171的数据信号传送到驱动TFT Qb,以对来自栅极线121的栅极信号做出响应。一旦收到数据信号,驱动TFT Qb就产生一电流,该电流的强度取决于第二栅极124b和第二源极173b之间的电压差。另外,该电压差在存储电容器Cst中充电,以便在开关TFT Qa关断后维持该电压差。由驱动TFT Qb驱动的电流通过像素电极190进入发光构件30并到达公共电极270。发光构件30中流过电流意味着,诸如空穴的正电荷载流子和诸如电子的负电荷载流子分别从阳极190和阴极270被注入发光构件30,并且它们在由阳极190和阴极270之间的电压差产生的电场下漂移。然后,在发光构件30中的空穴和电子相遇并复合成激子,这些激子发射出预定波长的光。所发射的光的强度取决于由驱动TFT Qb驱动并且在发光构件30中流动的电流。
发射的光通过公共电极270或像素电极190后从显示屏射出。透明公共电极270和不透明像素电极190可应用于顶部发射型OLED,这种OLED在顶部表面显示图像。相反,透明像素电极190和不透明公共电极270可应用于底部发射型OLED,这种OLED在底部表面显示图像。
现在,将参考图11-24B以及图1-3描述制造图1-3示出的OLED的方法。
图4、6、8、10、12、14、16和18是在根据本发明实施例的制造方法的中间步骤中的、图1-3中示出的OLED的布局图,图5A和5B分别是图4中示出的OLED的取自VA-VA′和VB-VB′线的截面图,图7A和7B分别是图6中示出的OLED的取自VIIA-VIIA′和VIIB-VIIB′线的截面图,图9A和9B分别是图8中示出的OLED的取自IXA-IXA′和IXB-IXB′线的截面图,图11A和11B分别是图10中示出的OLED的取自XIA-XIA′和XIB-XIB′线的截面图,图13A和13B分别是图12中示出的OLED的取自XIIIA-XIIIA′和ⅪIIB-XIIIB′线的截面图,图15A和15B分别是图14中示出的OLED的取自XVA-XVA′和XVB-XVB′线的截面图,图17A和17B分别是图16中示出的OLED的取自XVIIA-XVIIA′和XVIIB-XVIIB′线的截面图,图19A和19B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和ⅪXB-XIXB′线的截面图,图20A和20B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图,说明了形成图19A和19B中示出的结构的第一步骤;图21A和21B分别是图18中示出的OLED的取自XIXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图,说明了图20A和20B中示出的步骤之后的步骤;图22A和22B分别是图18中示出的OLED的取自ⅪXA-XIXA′和XIXB-XIXB′线的截面图,说明了图21A和21B中示出的步骤之后的步骤。
在绝缘基板110上形成阻挡层111,并优选地通过LPCVD(低温化学气相淀积)、PECVD(等离子增强化学气相淀积)或溅射在阻挡层111上淀积由非晶硅形成的半导体层。
接下来,将半导体层结晶为多晶硅并且光刻形成多对第一和第二半导体区151a和151b,如图4-5B所示。
参考图6-7B,在栅极绝缘层140上依次淀积栅极绝缘层140和栅极金属层,并在其上形成第一光刻胶PR1。利用第一光刻胶PR1作为蚀刻掩模蚀刻该栅极金属层以形成多个包括存储电极127的栅极124b和多个栅极金属构件120a。将P型杂质引入第二半导体区151b中未被栅极124b和栅极金属构件120a以及第一光刻胶PR1覆盖的部分,以形成多个P型非本征区153b和155b。此时,第一半导体区151a被第一光刻胶PR1和栅极金属构件120a覆盖以防止杂质的注入。
参考图8-9B,去除第一光刻胶PR1,形成第二光刻胶PR2。利用第二光刻胶PR2作为蚀刻掩模蚀刻栅极金属构件120a以形成多个包括栅极124a的栅极线121。将N型杂质注入第一半导体区151a中未被栅极线121和栅极124b以及第二光刻胶PR2覆盖的部分,以形成多个N型非本征区153a和155a。此时,第二半导体区151b被第二光刻胶PR2覆盖从而防止杂质的注入。
参考图10-11B,淀积层间绝缘膜160并光刻层间绝缘膜160和栅极绝缘层140以形成多个分别暴露出非本征区153a、155a、153b和155b的接触孔163a、163b、165a和165b以及多个暴露出栅极124b的接触孔164。
参考图12-13B,在层间绝缘层160上形成多个数据导体,该数据导体包括多个包括第一源极173a的数据线171、多个电压传送线172、多个第一和第二漏极175a和175b。
参考图14-15B,淀积并光刻钝化层180以形成多个暴露出第二漏极175b的接触孔185。
参考图16-17B,在钝化层180上形成多个像素电极190。当像素电极190由反射不透明材料制造时,可以连同数据线171一起由数据金属层形成它们。
参考图18-19B,依次淀积绝缘层和导电层并利用单次光刻进行构图以分别形成隔断32和辅助电极272,这样隔断32和辅助电极272基本上具有相同的平面形状,这些将参考图20A-20B作详细说明。
参考图20A和20B,依次淀积绝缘层和导电层并在导电层上形成第三光刻胶PR3。利用第三光刻胶PR3作为蚀刻掩模蚀刻导电层以形成预电极272′,并蚀刻绝缘层以形成隔断32。导电层和绝缘层的蚀刻产生底切,因此预电极272′的边缘位于第三光刻胶PR3下面,而隔断32的边缘位于预电极272′的下面。
参考图21A和21B,灰化第三光刻胶PR3以形成第四光刻胶PR4,其边缘设置在预电极272′上并暴露出预电极272′的边缘部分。
参考图22A和22B,利用第四光刻胶作为蚀刻掩模蚀刻预电极272′以形成辅助电极272。该蚀刻也产生底切,从而使辅助电极272的边缘位于第四光刻胶PR4的下面并且位于隔断32之上。
最后,如图19A和19B所示,去除第四光刻胶PR4。
采用单次光刻步骤形成隔断32和辅助电极272简化了制造工序,并且因此降低了制造成本。此外,该工艺易于制造大OLED。
参考图1-3,在形成掩模后,在开口中通过淀积或喷墨印刷形成多个优选地包括多个层的有机发光构件30,并随后形成公共电极270。
可以在形成公共电极270之前形成一缓冲层(未示出),该缓冲层优选地由导电有机材料制造。
现在,将参考图23-25详细地描述根据本发明实施例的具有底栅极TFT的OLED。
图23是根据本发明另一实施例的OLED的布局图,图24和25是取自XXIV-XXIV′和XXV-XXV′线的该OLED的截面图。
在诸如透明玻璃的绝缘基板110上形成多个栅极导体,该栅极导体包括多个包括第一栅极124a和多个第二栅极124b的栅极线121。
传送栅极信号的栅极线121基本上横向地延伸,并且相互分开。第一栅极124a向上突出。栅极线121可以延伸以连接到集成在基板110上的驱动电路(未示出),或者其可以具有大面积的端部(未示出),以与另一层或安装在基板110或诸如软性印刷电路膜(未示出)的另一装置上的外部驱动电路连接,所述软性印刷电路膜可以粘附在基板110上。
每个第二栅极124b都与栅极线121分开并且包括存储电极127,该存储电极127基本上在两相邻栅极线121之间横向地延伸。
栅极导体121和124b优选地由下列金属制造,诸如Al和Al合金的含Al金属、诸如Ag和Ag合金的含Ag金属、诸如Cu和Cu合金的含Cu金属、诸如Mo和Mo合金的含Mo金属、Cr、Ti或Ta。栅极导体121和124b可以具有多层结构,该结构包括具有不同物理特性的两层膜。这两层膜中的一个优选地由低电阻率金属制造,包括含Al金属、含Ag金属、或含Cu金属,以减小栅极导体121和124b中的信号延迟或电压降。另一方面,另一膜优选地由诸如Cr、Mo、Mo合金、Ta或Ti制造,这些材料具有优良的物理、化学特性以及与诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的其他金属之间的电接触特性。这两层膜的组合的好例子是,下Cr膜和上Al-Nd合金膜以及下Al膜和上Mo膜。
此外,栅极导体121和124b的横向侧相对于基板110的表面倾斜,其倾斜角的范围是大约30-80度。
在栅极导体121和124b上形成栅极绝缘层140,该栅极绝缘层140优选地由氮化硅(SiNx)制造。
在栅极绝缘层140上形成多个半导体带和岛151和154b,这些半导体带和岛优选地由氢化非晶硅(缩写为“a-Si”)或多晶硅制造。每个半导体带151基本上沿纵向延伸,并且具有多个朝向第一栅极124a分支的突起154a。每个半导体区154b都与第二栅极124b交叉,并且包括与第二栅极124b的存储电极127交迭的部分。
在半导体带和岛151和154b上形成多个欧姆接触带161和欧姆接触区163b、165a和165b,它们优选地由硅化物或用诸如磷的n型杂质重掺杂的n+氢化a-Si制造。每个欧姆接触带161都具有多个突起163a,该突起163a和欧姆接触区165a成对地位于半导体带151的突起154a上。欧姆接触区163b和165b成对地位于半导体区154b上。
半导体带和岛151和154b以及欧姆接触161、163b、165a和165b的横向侧相对于基板表面倾斜,其倾斜角优选地在约30-80度的范围内。
在欧姆接触161、163b、165a和165b以及栅极绝缘层140上形成多个数据导体,其包括多个数据线171、多个电压传送线172、和多个第一和第二漏极175a和175b。
用于传送数据信号的数据线171基本上沿纵向延伸,并且与栅极线121交叉。每个数据线171包括多个第一源极173a和具有大面积以便与另一层或外部器件接触的端部。数据线171可以直接连接到用于产生数据信号的数据驱动电路,该数据驱动电路可以集成在基板110上。
用于传送驱动电压的电压传送线172基本上沿纵向延伸,并且与栅极线121交叉。每个电压传送线172包括多个第二源极173b。电压传送线171可以相互连接。
第一和第二漏极175a和175b与数据线171和电压传送线172分开,并且相互分开。每对第一源极173a和第一漏极175a关于第一栅极124a彼此相对地设置,并且每对第二源极173b和第二漏极175b关于第二栅极124b彼此相对地设置。
第一栅极124a、第一源极173a和第一漏极175a连同半导体带151的突起154a一起形成开关TFT Qa,该TFT Qa具有在突起154a中形成的沟道,该突起154a设置在第一源极173a和第一漏极175a之间。同时,第二栅极124b、第二源极173b和第二漏极175b连同半导体区154b一起形成驱动TFTQb,该TFT Qb具有在半导体区154b中形成的沟道,该半导体区设置在第二源极173b和第二漏极175b之间。
数据导体171、172、175a和175b优选地由高熔点的金属制造,包括Cr、Mo、Ti、Ta或其合金。它们可以具有多层结构,该结构优选地包括一低电阻率膜和一优良接触膜。多层结构好的例子包括,Mo下膜,Al中膜和Mo上膜,以及上述的Cr下膜和Al-Nd上膜以及Al下膜和Mo上膜的组合。
类似于栅极导体121和124b,数据导体171、172、175a和175b具有相对于基板110表面的锥形横向侧,其倾斜角的范围是大约30-80度。
欧姆接触161、163b、165a和165b只插入在其下的半导体带和岛151和154b以及其上的上覆数据导体171、172、175a和175b之间并减小其间的接触电阻。半导体带151包括多个没有被数据导体171、172、175a和175b覆盖的暴露部分。
在数据导体171、172、175a和175b以及半导体带和岛151和154b的暴露部分上形成钝化层180。钝化层180优选地由诸如氮化硅或二氧化硅的无机材料、具有优良平直度特性的感光有机材料、或诸如由等离子体增强化学气相淀积(PECVD)形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F的、介电常数低于4.0的低介电绝缘材料形成。钝化层180可以包括无机绝缘体下膜和有机绝缘体上膜。
钝化层180具有多个接触孔184、185a和185b,其分别暴露第二栅极124b和第一和第二漏极175a和175b的一部分。
在钝化层180上形成多个像素电极190和多个接触构件85。像素电极190通过接触孔185b连接到第二漏极175b,而且它们优选地由至少一种反射不透明材料形成,例如Al或Al合金。不过,像素电极190可以由诸如ITO或IZO的透明导体和诸如Al、Ag、Ca、Ba、Mg的不透明反射导体形成。可以将像素电极190与第二漏极175b合并以降低制造成本。
也可以在钝化层180上形成多个接触辅件或连接构件(未示出),使它们连接到栅极线121或数据线171的暴露端部。
在钝化层180、像素电极190和连接构件85上形成隔断32、辅助电极272、多个发光构件30以及公共电极270,与图1-3所示类似。
现在将参考图26到37B以及图23-25详细地描述根据本发明的实施例的一种制造图23-25所示的TFT阵列板的方法。
图26、28、30、32、34和36是根据本发明实施例的制造方法的中间步骤中的、图23-25中示出的OLED的布局图;图27A和27B分别是图26中示出的OLED的取自XXVIIA-XXVIIA′和XXVIIB-XXVIIB′线的截面图;图29A和29B分别是图28中示出的OLED的取自XXIXA-XXIXA′和XXIXB-XXIXB′线的截面图;图31A和31B分别是图30中示出的OLED的取自XXXIA-XXXIA′和XXXIB-XXXIB′线的截面图;图33A和33B分别是图32中示出的OLED的取自XXXIIIA-XXXIIIA′和XXXIIIB-XXXIIIB′线的截面图;图35A和35B分别是图34中示出的OLED的取自XXXVA-XXXVA′和XXXVB-XXXVB′线的截面图;图37A和37B分别是图36中示出的OLED的取自XXXVIIA-XXXVIIA′和XXXVIIB-XXXVIIB′线的截面图。
参考图26-27B,在诸如透明玻璃的基板上形成多个栅极导体,该多个栅极导体包括多个包括第一栅极124a的栅极线121和多个包括存储电极127的第二栅极124b。
参考图28-29B,依次淀积栅极绝缘层140、本征a-Si层、和非本征a-Si层之后,光刻非本征a-Si层和本征a-Si层以在栅极绝缘层140上形成多个非本征半导体带和岛164a和164b以及多个包括突起154a的本征半导体带和岛151和154b。栅极绝缘层140优选地由厚度为大约2000至大约5000的氮化硅制造,且淀积温度优选地在大约250-500℃的范围内。
参考图30-31B,溅射并利用光刻胶(未示出)蚀刻导电层以形成多个数据导体,其包括多个包括第一源极173a的数据线171、多个包括第二源极173b的电压传送线172,以及多个第一和第二漏极175a和175b。
在去除光刻胶之前或之后,通过蚀刻去除非本征半导体带164上没有被数据导体171、172、175a和175b覆盖的部分,以完成多个包括突起163a的欧姆接触带161和多个欧姆接触区163b、165a和165b,并暴露出本征半导体带和岛151和154b的一部分。
为了稳定半导体带151的暴露表面,在此后可以进行氧等离子体处理。
参考图32-33B,淀积钝化层180并进行构图从而形成多个接触孔184、185a和185b,其暴露第一栅极124b以及第一和第二漏极175a和175b。
参考图34-35B,在钝化层180上形成多个像素电极190和多个连接构件85。
参考图36-37B,利用图20A-22B所示的单次光刻步骤形成隔断32和辅助电极272。
最后,在形成掩模后通过淀积或喷墨印刷在开口中形成多个优选地包括多个层的有机发光构件30,并随后形成公共电极270,如图23-25所示。
如上所述,采用单次光刻步骤形成隔断32和辅助电极272简化了制造工艺并因此降低了制造成本。另外,本工艺便于制造大OLED。
虽然在上文中详细地描述了本发明的优选实施例,但是应当清楚地理解,本领域技术人员可能会想到的在此教授的基本发明概念的许多变形和/或修改,将仍然处于如附属权利要求所限定的本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种有机发光显示器,其包括形成在一基板上的第一电极;具有一至少部分地暴露所述第一电极的开口的隔断;形成在所述隔断上并且具有基本上与所述隔断相同平面形状的辅助电极;形成在所述第一电极上并且基本上置于所述开口中的有机发光构件;以及形成在所述发光构件和所述辅助电极上的第二电极。
2.如权利要求1所述的有机发光显示器,其进一步包括传送栅极信号的栅极线;传送数据信号的数据线;连接到所述栅极线和数据线的开关晶体管;传送驱动信号的信号传送线;以及由所述数据信号控制并且连接到所述信号传送线和第一电极的驱动晶体管。
3.如权利要求1所述的有机发光显示器,其中所述第一电极包括反射材料。
4.如权利要求1所述的有机发光显示器,其中所述第二电极包括透明材料。
5.如权利要求1所述的有机发光显示器,其中所述辅助电极具有比第二电极低的电阻率。
6.如权利要求1所述的有机发光显示器,其中所述开关晶体管和驱动晶体管相互连接,并且所述有机发光显示器还包括连接在所述开关晶体管和信号传送线之间的存储电容器。
7.一种有机发光显示器,其包括分别包括第一和第二本征部分并且包括非晶硅或多晶硅的第一和第二半导体构件;多个包括栅极线的栅极导体,该栅极线包括与所述第一本征部分交迭的第一栅极和与所述第二本征部分交迭的第二栅极;设置在所述第一和第二半导体构件和所述栅极导体之间的栅极绝缘层;多个数据导体,其包括包括连接到所述第一半导体构件的第一源极的数据线、相对于所述第一本征部分与第一源极相对且连接到所述第一半导体构件的第一漏极、包括连接到所述第二半导体构件的第二源极的电压传送线、以及相对于所述第二本征部分与第二源极相对且连接到所述第二半导体构件的第二漏极;连接到所述第二漏极的像素电极;具有至少部分地暴露所述像素电极的开口的隔断;在所述隔断上形成并且具有基本上与所述隔断相同的平面形状的辅助电极;在所述像素电极上形成并且基本上设置在开口中的有机发光构件;以及在所述发光构件和辅助电极上形成的公共电极。
8.如权利要求7所述的有机发光显示器,其中所述像素电极包括反射材料。
9.如权利要求7所述的有机发光显示器,其中所述公共电极包括透明材料。
10.如权利要求7所述的有机发光显示器,其中所述辅助电极具有低于所述公共电极的电阻率。
11.如权利要求7所述的有机发光显示器,其进一步包括连接所述第一漏极和第二栅极的连接构件。
12.一种制造有机发光显示器的方法,该方法包括形成多个第一显示电极;形成具有多个开口的隔断,该开口至少部分地暴露所述第一显示电极;在所述隔断上形成辅助电极;在所述开口中形成多个有机发光构件;以及在所述发光构件和辅助电极上形成第二显示电极,其中所述隔断的形成和辅助电极的形成通过利用单次光刻完成。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述隔断的形成和辅助电极的形成包括依次淀积绝缘层和导电层;在所述导电层上形成第一光刻胶;利用所述第一光刻胶作为掩模依次蚀刻所述导电层和绝缘层以形成导体和所述隔断;灰化所述第一光刻胶以形成第二光刻胶;以及利用所述第二光刻胶作为蚀刻掩模蚀刻所述导体以形成所述辅助电极。
14.如权利要求12所述的方法,其中所述第一显示电极包括反射材料。
15.如权利要求12所述的方法,其中所述第二显示电极包括透明材料。
16.一种制造有机发光显示器的方法,该方法包括形成包括非晶硅或多晶硅的第一和第二半导体构件;形成包括第一栅极和第二栅极的栅极线;在所述第一和第二半导体构件和所述栅极线以及第二栅极之间形成栅极绝缘层;形成包括第一源极、电压传送线、以及第一和第二漏极的数据线;在所述数据线、电压传送线、以及第一和第二漏极上形成钝化层;在所述钝化层上形成像素电极,该像素电极连接到所述第二漏极;形成具有至少部分地暴露所述像素电极的开口的隔断;在所述隔断上形成辅助电极;在所述开口中形成有机发光构件;以及在所述发光构件和辅助电极上形成公共电极。
17.如权利要求16所述的方法,其中所述隔断的形成和辅助电极的形成包括依次淀积绝缘层和导电层;在所述导电层上形成第一光刻胶;利用所述第一光刻胶作为掩模依次蚀刻所述导电层和绝缘层以形成导体和所述隔断;灰化所述第一光刻胶以形成第二光刻胶;以及利用所述第二光刻胶作为蚀刻掩模蚀刻所述导体以形成辅助电极。
18.如权利要求16所述的方法,其中所述像素电极包括反射材料。
19.如权利要求16所述的方法,其中所述公共电极包括透明材料。
20.如权利要求16所述的方法,其中所述辅助电极具有低于所述公共电极的电阻率。
全文摘要
提供一种有机发光显示器,其包括形成在基板上的第一电极;具有至少部分地暴露该第一电极的开口的隔断;形成在该隔断上并且具有基本上与该隔断相同的平面形状的辅助电极;形成在该第一电极上并且基本上位于所述开口中的有机发光构件;以及形成在该发光构件和辅助电极上的第二电极。本发明采用单次光刻步骤形成隔断和辅助电极,简化了制造工序,并且因此降低了制造成本。此外,该工艺易于制造大OLED。
文档编号G09G3/30GK1645979SQ2004101033
公开日2005年7月27日 申请日期2004年11月29日 优先权日2003年11月28日
发明者郑真九, 崔埈厚, 崔凡洛 申请人:三星电子株式会社
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