专利名称：显示器件以及制造方法
技术领域：
本发明涉及显示器件及其制造方法，更特别地，涉及其中隔墙层 (partition wall layer)包括在^象素电极之间的显示器件。
背景技术：
近来，有机发光二极管(OLED)器件由于其功率需求低、重量轻、薄 外形、宽视角、高速响应等已在平板显示器行业引起了关注和兴趣。OLED 分为无源或有源矩阵型。无源矩阵型可以通过简化的制造工艺制造，但功耗 随显示面积和分辨率的增大而迅速增大。因此，无源矩阵型主要应用于小尺 寸显示器。相反，虽然涉及复杂的制造工艺，但有源矩阵型可以应用于大面 积屏幕且高分辨率的器件。
在有源矩阵OLED中，薄膜晶体管连接到每个像素区，且针对每个单独 的像素区控制发光层的光发射。在每个像素区中设置像素电极。每个像素电 极与其相邻的像素电极电隔离从而被单独驱动。另外，隔墙形成在相邻像素 区之间，具有比像素区的高度大的高度。隔墙用于防止像素电极之间的短路 并将每个像素区隔离。通常，该隔墙沿像素电极的外围以矩形形成。
墨(ink)通过喷墨(inkjet)喷射在具有隔墙位于其间的像素电极上。 由于流体的表面张力，墨趋于保持球形。由于该现象，墨不能准确地滴入矩 形隔墙的角部区域中。墨的不均匀涂覆导致有缺陷的像素和像素电极与公共 电极之间的短路，从而导致图像信号不能正确传输的问题。另外，如果在隔 墙上滴不同颜色的墨并混合，颜色混合(color-mixing)会发生在像素之间。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种显示器件及其制造方法，其中以均匀方式形成发光层，其防止像素之间的颜色混合并克服了像素电极角部中墨
不均匀涂覆的问题。该显示器件包括多个薄膜晶体管；形成在该薄膜晶体 管上的保护膜；多个像素电极，形成在该保护膜上并与该薄膜晶体管电连接； 隔墙层，将彼此相邻的该像素电极隔离，包括暴露像素电极的主暴露部分和 从该主暴露部分伸出并延伸的子暴露部分，该子暴露部分具有形成在其至少 部分边缘区域中的台阶部分；以及形成在其间设置有台阶部分的像素电极上 从而发射相同颜色的发光层。根据本发明的另 一方面，隔墙层具有凹陷部分， 形成在与凹陷部分相邻的像素电极上的发光层发射彼此不同的颜色。
本发明的前述和其他方面可以通过提供一种制造显示器的方法来实现， 该方法包括在衬底上形成多个薄膜晶体管和保护膜；在保护膜上形成多个 像素电极以与薄膜晶体管电连接；形成将彼此相邻的像素电极隔开的隔墙 层，该隔墙层具有暴露像素电极的主暴露部分和从主暴露部分伸出并延伸的 子暴露部分；以及在像素电极上形成发光层。形成子暴露部分使得其面积约 为主暴露部分的面积的5~ 15%且设置有形成在至少隔墙层的部分边缘中的 台阶部分。发光层朝向台阶部分印刷且利用喷墨形成。根据本发明的一个方 面，该方法还包括在发光层上形成公共电极；具有其至少一个角伸出并延伸 的暴露区域的隔墙层具有平面外形且被弯曲。
结合附图，通过示例性实施例的以下描述，本发明的上述和/或其他方面 和优点将变得明显且更容易理解，附图中
图1示意性示出才艮据本发明第一实施例的显示器件；
图2是沿图1中的线II-II截取的剖视图3是沿图1中的线ni-m截取的剖视图4示出根据本发明第二实施例的显示器件中的像素区；
图5示出根据本发明第三实施例的显示器件中的像素区；
图6示意性示出根据本发明第四实施例的显示器件；
图7是沿图6中的线VII-VII截取的剖视图；以及
图8A至8D是说明根据本发明第四实施例的显示器件的制造方法的剖 视图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的实施例，其例子示于附图中，附图中相似的附 图标记始终表示相似的元件。
参照图1至3，将说明本发明的第一实施例。图l示意性示出根据本发 明第一实施例的显示器件。图2是沿图1中的线n-n截取的剖视图，图3是
沿图i中的线in-ni截取的剖视图。如图i至3所示，本实施例的显示器件
1包括多个薄膜晶体管20、覆盖薄膜晶体管20的保护膜28、形成在保护膜 28上且通过接触孔27与薄膜晶体管20电连接的像素电极30、设置在像素 电极30之间并隔开像素电极30的隔墙层40、形成在隔墙层之间暴露区域中 的发光层50、以及形成在发光层50上的公共电极60。公共电极60可用作 阴极。
第一实施例示出薄膜晶体管20由非晶硅构成，但可以采用多晶硅构成 的薄膜晶体管。下文中，将详细说明薄膜晶体管20。栅极电极21形成在由 绝缘材料例如玻璃、石英、陶瓷、塑料等构成的衬底10上。在衬底10和栅 极电极21上形成由氮化硅(SiNx)等构成的栅极绝缘膜22。在设置了栅极 电极21的栅极绝缘膜22上，依次形成由非晶硅构成的半导体层23和由掺 杂以高浓度n型杂质的n+氢化非晶硅构成的欧姆接触层24。这里，欧姆接 触层24分成两片，栅极电极21位于其间。
在欧姆接触层24和栅极绝缘膜22上形成源极电极25和漏极电极26。 源极电极25和漏极电极26彼此分隔开，栅极电极21位于其间。在源极电 极25、漏极电极26上并在未被电极25和26覆盖的半导体层23上形成保护 膜28。保护膜28可以由氮化硅(SiNx)或/和有机膜形成。保护膜28设置 有形成来暴露漏极电极26的接触孔27。
在保护膜28上形成的是通常具有矩形形状的像素电极30。像素电极30 可以用作阳极并向发光层50提供空穴。像素电极30由透明导电材料构成， 例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
在相邻的像素电极30之间形成隔墙层40，使得它们被隔开。隔墙层40 包括暴露像素电极30的主暴露部分40Ai和从主暴露部分40Ai伸出并延伸 的子暴露部分40Bi。隔墙层40用于防止像素电极30之间的短路并定义包括 主暴露部分和子暴露部分40Bi的像素区域。隔墙层40覆盖薄膜晶体 管20和设置在接触孔27上从而电连接薄膜晶体管20的像素电极30。
5隔墙层40在通常具有矩形形状的主暴露部分40A,上延伸，以延伸超出 像素电极30的外围。主暴露部分40A,的角区域形成通常具有圓形形状的子 暴露部分40B!。另外，可以形成隔墙层40至少部分地与像素电极30间隔开， 不交迭像素电极30的周边。在隔墙层40和像素电极30之间提供间隙可以 防止像素电极30与公共电极60之间的短路，短^各会发生在主暴露部分40Ai 的角区域中。
通常，隔墙层40以具有直角或锐角角部的矩形形状形成，因此产生发 光材料50和51未适当形成在隔墙层40的角区域中的问题。然而，在本发 明的此实施例中，在隔墙层40的角部处子暴露部分40B!是曲线(curvilinear) 形式，使得发光材料50和51可以向子暴露部分40Bt中充分扩散。因此， 可以在矩形像素电极30的角上形成发光材料50和51 ，实现均匀发光。
子暴露部分40Bi可以以具有至少一条曲线的平面形状形成，在本实施 例中，具有圆形形状。因此，子暴露部分40Bi可以形成为诸如矩形和梯形 的多边形、椭圆形、或其组合形状，包括圆形，只要其伸出并延伸到隔墙层 40的角区域。子暴露部分40Bi的面积随隔墙层40延伸超出像素电极30多 少和工艺裕度而改变，但优选在主暴露部分40Ai的面积的约5-15 %范围 内。以将隔墙层40与像素电极30部分间隔开的形式形成子暴露部分40BP 由此通过部分子暴露部分40B!暴露保护膜28。
在保护膜28的暴露区域上形成空穴注入层51和发光层50。未形成像素 电极30的部分构成非发光区。即使发光材料未充分地填充到子暴露部分 40Bt中从而不能均匀地形成发光层50，发光材料也充分扩散到位于主暴露 部分40Ai的边界区域和子暴露部分40Bi中的像素电极上，因此能够正常发 光。另外，即使发光材料50和51未适当形成在暴露保护膜28的区域中， 由于该区域中未形成像素电极30，所以也不会发生与公共电极60的短路。
如图2和3所示，形成主暴露部分的区域与常Mi鬲墙层相同。即，以部 分交迭像素电极30的方式形成隔墙层40的边缘区域。用隔墙层40覆盖连 接薄膜晶体管20和像素电极30的接触孔27。如上所述，像素电极30和隔 墙层40可以形成为彼此间隔开特定距离。在隔墙层40之间主暴露部分40A! 上形成空穴注入层51和发光层50。
相反，如上所述，形成子暴露部分40B!的区域构成非发光区域。空穴 注入层51和发光层50也形成在非发光区域上。由于扩散到子暴露部分40B!中的发光材料50和51 ，防止了像素电极30和公共电极60之间的短路。
与本实施例不同，像素电极30可以形成在整个保护膜28上，不将保护 膜28暴露到子暴露部分40Bi。如果发光材料50和51充分地形成在子暴露 部分卯B!中，则加宽了发光区域，从而有效提高了开口率(aperture ratio )。
此外，根据本发明另一实施例，隔墙层40可以以多层或双层形成。在 隔墙层40以双层形成的情况下，下层可以由亲水无机膜形成，特别地为Si02， 上层可以由疏7^有机膜形成。即使在隔墙层40附近喷射亲水发光材料，由 于上层由有机材料构成，所以它也可以容易地移到像素电极30。下层是亲水 的，因此可以以稳定方式形成亲水性发光材料50和51。
在隔墻层40之间依次形成空穴注入层51和发光层50。空穴注入层51 由空穴注入材料构成，例如聚(3，4-亚乙二氧基-噻吩)(PEDOT)和聚苯乙 烯^5风酸(PSS)。该空穴注入材料与水混合^w而形成悬浮液，其可以通过喷墨 法形成为空穴注入层。
在空穴注入层51上形成发光层50。从像素电极30传输的空穴和从公共 电极60传输的电子在发光层50中复合从而形成激子，其在减活过程 (deactivation process)期间发光。发光层50由能够发射蓝光、红光和黄光 的聚合物材料构成。
公共电极60位于发光层50上。公共电极60向发光层50提供电子。公 共电极60可以由诸如铝的不透明材料构成。在此情况下，从发光层50发射 的光被导引朝向衬底IO，其被称为底发射模式。
尽管未示出，但是显示器件1还可包括空穴注入层51与发光层50之间 的空穴传输层、以及发光层50与公共电极60之间的电子传输层和电子注入 层。此外，显示器件1还可以包括用于保护公共电极60的保护膜和用于防 止湿气和空气渗透到发光层50中的包封部件。
图4示出根据本发明第二实施例的显示器件中的像素区。如图4所示， 形成隔墙层40与像素电极30间隔开特定距离。像素区定义在通过隔墙层40 暴露的区域内。像素区包括沿像素电极30的周边具有矩形形状的主暴露部 分40A!和乂人主暴露部分40Ai伸出并延伸的矩形形状的子暴露部分40B2。子 暴露部分40B2可以以包括上面的矩形的多边形状形成，或者以包括弯曲线 条的各种平面形状例如圆形或椭圆形形成。在未被像素电极30交迭处暴露 保护膜28。在隔墙层40之间像素区中形成发光层50。薄膜晶体管20顶部和接触孔27被覆盖以隔墙层40，但像素电极30的边缘与隔墙层40间隔开， 除了设置接触孔27的部分之外。由于像素电极30和隔墙层40彼此间隔开， 因此暴露像素电极30下面的保护膜28，且在保护膜28的暴露区域中形成空 穴注入层51和发光层50。光从未形成隔墙层40的像素电极30发射，保护 膜28的暴露区域未被提供以空穴且因此构成非发光区域。
彼此间隔开的像素电极30和隔墙层40之间的非发光区域的间距di在 0.5 3(im的范围。该间距d!可以随工艺裕度、开口率等改变。此外，考虑 与像素电极30相邻形成的其他配线(未示出)，可以使距矩形长边或短边的 间距山不同。
可以通过不形成像素电极30限制光发射，且因此，可以防止会在像素 电极30的边缘区域中出现的有缺陷的像素。即使发光材料未充分填充到隔 墙层40的角部中，从而导致非均匀的发光层50，由于在这些角部中未形成 像素电极30,所以也不会发生与公共电极60的短路。
图5示出根据本发明第三实施例的显示器件中的像素区。如图5所示， 主暴露部分40A2基本具有矩形形状，但是，使矩形的一短边弯曲且弯曲边 的曲率可以改变。子暴露部分40B3以梯形形式从主暴露部分40A2伸出并延 伸。因为液体由于其表面张力而趋于呈圆形或椭圆形，所以发光层50不会 充分地形成在隔墙层40的边缘区域中。为了緩解上述现象，使隔墙层40的 边缘区域具有圆形，使得发光层50可以完全填充在像素区中。
像素电极31具有带圆角的椭圆形，而不是带直角的矩形。藉此，像素 电极31形成为具有圆形，类似于隔墙层40，由此提高了开口率并在像素电 极31的边缘区域中容易地形成隔墙层40。
像素电极30、 31的形状以及主暴露部分40A。40A2和子暴露部分40B。 40B2、 40B3的构造不限于上述实施例，而是可以改变成各种形式，例如，上 述实施例的组合。
下文中，将参考图6至8说明本发明的第四实施例。图6示意性示出根 据本发明第四实施例的显示器件。图7是沿图6中的线VII-VII截取的剖视图。
如图所示，显示器件1包括像素电极30和隔墙层40。像素电极30具有 矩形形式，该矩形具有沿X轴方向形成的长边和沿Y轴方向形成的短边。 隔墙层40包括主暴露部分40A3和子暴露部分40B4，主暴露部分40As具有其角部被弯曲的矩形形状，子暴露部分40B4形成在矩形的短边中并具有台 阶部分。此外，凹陷部分40C形成在沿Y轴方向彼此相邻的像素电极30之 间隔墙层40中。
在由主暴露部分40A3定义的像素区上形成发光材料50和51。在沿X 轴方向相邻的像素电极30上形成发射相同颜色(R或G)的发光层。在沿Y 轴方向相邻的像素电极30上形成发射不同颜色(R、 G)的发光层。
本实施例的子暴露部分40B4以从主暴露部分40A3的一条边伸出并延伸 的方式形成(不同于根据前述实施例的子暴露部分40B,、 40B2和40B"其 形成为/人主暴露部分40A!和40A2的角部伸出并延伸)。此外，子暴露部分 40B4不暴露像素电极30或保护膜28,而是通过在隔墙层40中形成台阶部 分来提供。
在使用喷墨法在像素区上形成发光材料50和51的情况下，装载有发光 材料50和51的喷嘴沿矩形的长边在X轴方向上移动，以在像素区上印刷发 光材料50和51。发光材料50和51在与喷嘴移动相反的方向上挤出并滴下， 但是由于隔墙层而不能充分地滴到像素区的边缘区域中。为了解决此问题， 在本实施例中，形成子暴露部分40B4，其具有形成在像素区的角区域中的台 阶部分，使得滴到子暴露部分40B4上的发光材料50和51可以推向像素电 极30上。于是，发光材料50和51完全填充在主暴露部分40A3中，从而形 成均匀的发光层50。该子暴露部分40B4自然地设置在形成隔墙层40的区域 中，且因此影响开口率。
上述子暴露部分40B4可以形成在主暴露部分40A3的长边边缘中，而不 仅在其短边边缘中。此外，台阶部分可形成在前述第一至第三实施例的暴露 部分的边缘区域中，使得可以更有效地滴下发光材料50和51。
在不同的X方向像素线中滴不同材料(发射不同颜色的光)的情况下， 凹陷部分用于防止会在相邻像素电极30之间发生的颜色混合。如果将发光 材料过多地滴到隔墙层40上，发射不同颜色的不同材料会彼此混合，然后 流到像素电极30中。凹陷部分容纳过多的发光材料。如图7所示，在凹陷 部分40C两侧在像素电才及30上，分别形成红发光层50a和绿发光层50b。
在本实施例中，在沿Y轴方向彼此相邻的像素电极30之间形成凹陷部 分40C。在沿Y轴方向滴发射相同颜色的发光材料的情况下，在沿X轴方 向彼此相邻的像素电极30中形成凹陷部分40C。此外，如果在沿Y轴和X
9轴方向彼此相邻的不同像素电极上滴发射不同颜色的发光材料，则在各像素
电极30之间隔墙层40中形成凹陷部分40C。
以这样的方式形成子暴露部分40B4和凹陷部分40C,即在用于形成隔 墙层40的气相沉积和光刻蚀刻工艺期间，使用狭缝掩模(slit mask )来区别 开曝光程度。没有狭缝掩^f莫，可以改变显影溶液和时间以形成台阶区域。形 成方法不限于上述方法。
图8A至8D说明了制造根据本发明第四实施例的显示器件的方法。首 先，如图8A所示，在衬底10上形成薄膜晶体管20。可以通过已知工艺制 造薄膜晶体管，且其沟道由非晶硅构成。在形成薄膜晶体管20之后，在薄 膜晶体管20上形成保护膜28。如果保护膜28由氮化硅构成，则其可以使用 化学气相沉积方法形成。此后，光刻蚀刻保护膜28以形成暴露漏极电极26 的接触孔27。在形成接触孔27之后，形成像素电极30使得它通过接触孔 27与漏极电极26连接。以利用賊射技术气相沉积ITO并将其图案化的方式 形成像素电极30。像素电极30向发光层提供空穴因此被作为阳极电极。
此后，如图8B所示，在相邻电极30之间形成隔墙层40。通过气相沉 积和光刻蚀刻工艺由有机材料形成隔墙层40。通过气相沉积有机材料，然后 利用狭缝掩模光刻蚀刻该有机材料来形成子暴露部分40B4和凹陷部分40C。 也就是说，控制曝光程度从而使被显影的有机材料的厚度不同。由于如上形 成的隔墙层40，因此形成了暴露像素电极30的主暴露部分40A3和子暴露部 分40B4。此外，在薄膜晶体管20和接触孔27上设置隔墙层40。形成隔墙 层40使得其截面逐渐向其上部减小。
然后，如图8C所示，在未被隔墙层40覆盖的像素电极30中的区域上 形成空穴注入层51。在X轴方向上形成红发光层50a。使用喷墨法形成空穴 注入层51和发光层50a，其中使用喷嘴70滴下流体，如图8C所示。装载 有空穴注入材料和发红光墨的喷嘴70在衬底10上沿X轴方向移动，从而在 期望的位置印刷空穴注入材料和发光墨。滴下的空穴注入材料和发光墨在与 喷嘴70的移动相反的方向上被推动并填充在像素区中。滴在子暴露部分 40B4上的空穴注入材料和发光墨移到主暴露部分40A3中，因此形成均匀的 发光层50a。滴在隔墙层40上的发红光墨被容纳在凹陷部分40C中。虽然 未示出，但用于制造显示器件1的设备还包括控制器(未示出)，用于控制 喷嘴70的移动和流体的滴下。此后，如图8D所示，沿Y轴方向形成发绿光层50b。虽然未示出，但 是在红和绿墨之后，滴下发蓝光墨。在滴下不同发光墨的电极30之间形成 凹陷部分40C。即使红和绿发光墨滴下并在凹陷部分40C中混合，它们也不 影响发光的像素区。
可以使用喷嘴涂覆或旋涂技术形成空穴注入层51和发光层50,其中每 种墨溶解在溶剂中。
之后，在发光层50上形成^^共电极60,由此完成如图7所示的显示器 件。如上所述，本发明提供一种显示器件及其制造方法，其中均匀地形成了 发光层。此外，本发明提供一种显示器件及其制造方法，其中避免了像素区 之间的颜色混合。
虽然已经示出并描述了本发明的几个示例性实施例，但是本领域技术人 员将意识到，在不脱离本发明原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行 改变，本发明的范围由所附权利要求及其等价物定义。
本申请要求2005年6月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No.2005-0056654的优先权，在此引用其全部内容作为参考。
权利要求
1. 一种显示器件，包括多个薄膜晶体管；形成在该薄膜晶体管上的保护膜；形成在该保护膜上并与该薄膜晶体管电连接的多个像素电极；隔开彼此相邻的该像素电极的隔墙层，该隔墙层具有形成在其至少一部分中的凹陷部分；以及形成在该像素电极上的发光层。
2. 根据权利要求1的显示器件，其中在与该凹陷部分相邻的该像素电极 上形成该发光层以发射彼此不同的颜色。
3. —种制造显示器件的方法，该方法包括 在衬底上形成多个薄膜晶体管和保护膜； 在该保护膜上形成多个像素电极从而与该薄膜晶体管电连接；形成将彼此相邻的该像素电极隔开的隔墙层，该隔墙层具有暴露该像素 电极的主开口部分和/人该主开口部分伸出并延伸的子开口部分；以及 在该像素电极上形成发光层，其中当形成该隔墙层时，在该隔墙层的至少一部分中形成凹陷部分。
4. 根据权利要求3的方法，其中形成该子开口部分使得其面积约为该主 开口部分的面积的5 ~ 15°/0。
5. 根据权利要求3的方法，其中当形成该隔墙层时，该子开口部分设置 有台阶部分，该台阶部分形成在该隔墙层的至少一部分边缘中。
6. 根据权利要求3的方法，其中当形成该隔墙层时，在该隔墙层的任何 一个边缘中形成台阶部分，且当形成该发光层时，朝向该台阶部分印刷发射 相同颜色的该发光层。
7. 根据权利要求3的方法，其中使用喷墨法形成该发光层。
8. 根据权利要求3的方法，还包括在该发光层上形成公共电极。
9. 根据权利要求3的方法，其中所述凹陷部分通过使用狭缝掩模的光刻 步骤制成。
全文摘要
本发明提供一种显示装置，包括多个薄膜晶体管；形成在薄膜晶体管上的保护膜；形成在保护膜上并与薄膜晶体管电连接的多个像素电极；隔开彼此相邻的像素电极的隔墙层，该隔墙层包括暴露像素电极的主暴露部分和从主暴露部分伸出并延伸的子暴露部分，藉此克服了像素电极的角部中墨的不均匀涂覆的问题。
文档编号H01L27/32GK101488519SQ20091000320
公开日2009年7月22日 申请日期2006年6月26日 优先权日2005年6月29日
发明者李东远, 李政洙, 洪尚美, 王建浦, 郑镇九 申请人:三星电子株式会社