遮光材料和包含遮光材料的显示装置的制造方法
【专利说明】廬光材料和包含廬光材料的显示装置
[0001] 本申请要求于2014年6月30日递交的韩国专利申请第10-2014-0081278号和于 2014年12月17日递交的韩国专利申请第10-2014-0181957号的优先权，并出于所有目的 将它们如同完整阐述一样并入本文中。
技术领域
[0002] 本发明设及显示装置及其制造方法，更具体而言设及包含遮光材料的显示装置。【背景技术】
[0003] 最近，平板显示器（FPD)随着多媒体的发展而变得更加重要。随着运一趋势，诸如 液晶显示器化CD)、等离子体显示面板（PDP)、场发射显示器（FED)和有机电致发光显示器 (OLED)等多种类型的显示器正在商业化。OL邸具有ImsW下的高响应速度和低能耗，属于 自发光型。由于运些优越特征，OL邸尤其凭借其优异的视角而成为下一代显示装置的关注 焦点。
[0004] 驱动显示装置的方法包括无源矩阵方法和利用薄膜晶体管的有源矩阵方法。在无 源矩阵方法中，正极和负极相互交叉形成，对线进行选择和驱动。在有源矩阵方法中，薄膜 晶体管连接至各像素电极，并响应于与薄膜晶体管的栅极连接的电容器所保持的电压而被 驱动。
[0005] 除了薄膜晶体管的基本特征（例如迁移率和漏泄电流）之外，与薄膜晶体管的长 寿命和电气可靠性相关的耐久性也很重要。用于显示装置的薄膜晶体管的有源层通常由非 晶娃或多晶娃制成。非晶娃的有利之处在于膜形成过程简单并且制造成本低，但可能不能 确保电气可靠性。另一方面，多晶娃也具有W下问题：可能由于其高溫过程和结晶的非均一 性而难W在大型装置中应用。
[0006] 如果有源层由氧化物制成，则能够在低溫下获得高迁移率，而且因为能够根据氧 含量控制其电阻而容易获得所需的性质。因此，氧化物作为薄膜晶体管的有源层材料最近 备受关注。所使用的氧化物材料的实例为氧化锋狂no)、氧化铜锋（InZnO)、或氧化铜嫁锋 (InGa化04)。
[0007] 包含氧化物有源层的薄膜晶体管有利地具有遮光层，W保护有源层免受外部光的 影响。运是因为如果由外部光源在有源层中产生光电流，则有源层可能变得不稳定。
[0008] 可将常规的遮光层配置为包括反射层。例如，常规遮光层可包括金属层和绝缘层， 或者可包括表面与氧化物有源层接触的金属层。常规遮光层可还包括用于吸收光的绝缘 层，并且可W由例如非晶娃或碳化娃（SiC)制成。
[0009] 然而，作为薄膜晶体管的有源层材料，上述材料可能不满足耐热性、高电阻、低反 射和低透光率等特性。特别而言，非晶娃具有约30%的高反射率，包含Si化的多层具有约 14%的高反射率，黑色系碳化娃具有约11%至25%的反射率。因此，显示装置的可靠性可 能因薄膜晶体管有源层的劣化而变差，而薄膜晶体管有源层的劣化可归因于从LCD的背光 侧或OLED的外侧引入有源层中的光。
【发明内容】
[0010] 因此，本发明设及遮光材料和包含该遮光材料的显示装置，其基本上消除了相关 技术中的局限和缺陷所导致的一个或多个问题。
[0011] 本发明的优点在于提供了具有改进的遮光特性的显示装置。
[0012] 本发明的其他特点和优点将在后续描述中给出，并且部分地通过所述描述而变得 显而易见，或者可W通过实施本发明而习得。通过书面说明书和其权利要求书W及附图中 特别阐明的结构，将实现和获得本发明的各种优点。
[0013] 为了实现本发明具体和广泛地描述的各种优点和目的，遮光材料例如可含有：多 个纳米颗粒，每个纳米颗粒均具有忍和在所述忍外的壳；和粘合剂和溶剂，其中所述忍包含 金属氧化物，并且所述壳包含绝缘材料。
[0014] 在本发明的另一方面，显示装置例如可含有：基板上的多个像素；和在所述基板 上的限定或划分所述多个像素的遮光层，其中，所述遮光层包含多个纳米颗粒，每个纳米颗 粒均具有忍和在所述忍外的壳，并且其中所述忍包含金属氧化物，并且所述壳包含绝缘材 料。
[0015] 应当理解的是，W上一般描述和下文详细描述均是示例性和说明性的，目的是提 供对所要求保护的发明的进一步解释。
【附图说明】
[0016] 将附图包含在本文中W提供对本发明的进一步理解，并且将其并入本说明书构成 本说明书一部分，附图图示了本发明的实施方式，其与说明书一同用于解释本发明的原理。 附图中： 阳017] 图1是图示本发明实施方式的显示装置的截面图；
[0018] 图2是图示本发明另一实施方式的显示装置的截面图；
[0019] 图3是图示本发明实施方式的纳米颗粒的图；
[0020] 图4A和4B是显示根据本发明实施例1制造的纳米颗粒的图像；
[0021] 图5A是显示根据本发明实施例2制造的遮光材料的热重分析结果的图，图5B是 显示根据本发明实施例1制造的遮光材料的热重分析结果的图； 阳02引图6A是显示根据本发明实施例2制造的遮光材料的P&T MS测量结果的图，图她 是显示根据本发明实施例1制造的遮光材料的P&T MS测量结果的图；
[0023] 图7是显示本发明实施方式的两种硅氧烷和两种倍半硅氧烷的P&T MS测量结果 的图；
[0024] 图8是显示根据本发明实施例3和实施例6制造的遮光材料的热重分析（TGA)结 果的图；
[0025] 图9是显示根据本发明实施例3和实施例6制造的遮光材料的P&T MS测量结果 的图；
[00%] 图10是对于本发明实施方式的掩模和遮光层图案用4倍放大和10倍放大的光学 显微镜测量得到的图像；
[0027] 图11是本发明实施方式的遮光层图案的SEM图像；和
[0028] 图12是显示本发明实施方式的遮光层图案的反射率的图。
【具体实施方式】
[0029] 现在将详细描述本发明的实施方式，其实例在附图中给出。在所有附图中可W使 用相同的附图标记指示相同或相似的部分。
[0030] 图1是图示本发明实施方式的显示装置的截面图，图2是图示本发明另一实施方 式的显示装置的截面图。
[0031] 作为本发明实施方式的显示装置的实例，下面描述有机发光显示器。然而，本发明 不限于有机电致发光显示器，而是可应用于其他各种显示装置，例如液晶显示器和电泳显 示装置。
[0032] 参考图1，遮光层LS放置在基板105上。基板105由玻璃、塑料或金属制成。遮 光层LS由能够遮光的遮光材料制成，并且包含具有忍-壳结构的纳米颗粒（下文将对此详 细描述）。在其上已经形成有遮光层LS的基板105上，形成缓冲层110。缓冲层110的功 能是保护将在后续工序中形成的薄膜晶体管免受杂质（例如可能从基板105中抽出的碱离 子）的影响。缓冲层110由氧化娃（Si02)或娃氮化物（SiNx)制成。
[0033] 有源层120设置在缓冲层110上。有源层120可由非晶氧化锋系复合半导体或 a-IGZO半导体形成。特别是，a-IGZO半导体可利用氧化嫁（Ga203)、氧化铜（In203)和氧化 锋狂nO)的复合祀通过瓣射或化学沉积法（例如化学气相沉积或原子层沉积（ALD))来形 成。非晶氧化锋系复合半导体可利用嫁（Ga)、铜（In)和锋狂n)的原子比分别为1 : 1 : 1、 2 : 2 : 1、3 : 2 : 1或4 : 2 : 1的复合氧化物祀进行沉积。在此情况中，如果使用嫁 (Ga)、铜（In)和锋狂n)的原子比为2 : 2 : 1的复合氧化物祀，嫁（Ga)、铜（In)和锋狂n) 的当量重量比可W为约2.8 : 2.8 : 1。源极区域120a和漏极区域12化通过在其中渗杂 杂质而设置在有源层120的两侧上。沟道区域120c设置在源极区域120a和漏极区域12化 之间。
[0034] 栅极绝缘层125设置在有源层120上。栅极绝缘层125由娃氧化物（SiOx)层或 娃氮化物（Si化）层或者其多层结构体形成。栅极131设置在栅极绝缘层125上。栅极131 由选自包括铜（Cu)、钢（Mo)、侣（Al)、铭（Cr)、金（Au)、铁（Ti)、儀（Ni)、钦（Nd)、粗（Ta) 和鹤（W)的组的任一种物质制成，并可具有单层或其多层结构。栅极131对应于有源层120 的沟道区域120c放置。
[0035] 在已形成有栅极131基板105上，设置层间介电绝缘层135。层间介电绝缘层135 由娃氧化物（SiOx)层或娃氮化物（Si化）层或其多层结构体形成。层间介电绝缘层135包 括接触孔136a和13化，接触孔136a和13化暴露出有源层120,并根据有源层120的源极 区域120a和漏极区域12化而设置。
[0036]源极141和漏极142设置在层间介电绝缘层135上。源极141和漏极142各自可 由单层或多层形成。如果源极141和漏极142各自由单层形成，则该单层可由选自包括钢 (Mo)、侣（Al)、铭（Cr)、金（Au)、铁（Ti)、儀（Ni)、钦（Nd)和铜（Cu)或它们的合金的组的 任一种物质制成。如果源极141和漏极142各自由多层形成，则该多层可具有钢（Mo)/侣 (Al)-钦（Nd)、钢（Mo)/侣（Al)、或铁们)/侣（AU的双层结构，或具有钢（Mo)/侣（Al)-钦 (Nd)/钢（Mo)、钢（Mo)/侣（Al)/钢（Mo)、或铁（Ti)/侣（Al)/铁（Ti)的S层结构。源极 141和漏极142通过形成在层间介电绝缘层135中的接触孔136a和13化分别连接至有源 层120的源极区域120a和漏极区域12化。
[0037] 在已形成有源极141和漏极142的基板105上，设置纯化层145。纯化层145由娃 氧化物（SiOx)层或娃氮化物（Si化）层或其多层结构体形成。纯化层145包括过孔147,过 孔147暴露出漏极142,并设置在与漏极142对应的区域中。
[0038] 滤色片CF设置在纯化层145上。红（R)、绿（G)和蓝度）中任一种颜色形成在各 滤色片CF像素中，但在本实施方式中，为了便于描述，已经图示了红（时、绿（G)和蓝度） 所有颜色。在滤