有机发光二极管显示装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本说明书涉及有机发光二极管（0LED)显示装置及其制造方法，更具体地讲，涉及 一种顶部发射型0LED显示装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着对信息显示的兴趣和对便携式信息媒体的使用的需求增加，研究工作和商业 化主要集中于重量轻且厚度薄的诸如平板显示器（FPD)的显示装置。
[0003] 具体地讲，在这些显示器当中，液晶显示器（IXD)装置由于其重量轻且功耗低而 得以广泛使用。
[0004] 作为另一种显示装置，有机发光二极管（0LED)显示装置自身发射光，因此与IXD 装置相比呈现更优异的视角和对比度。另外，0LED显示装置不需要背光，因此有利于减小重 量、厚度和功耗。0LED显示装置还基于直流（DC)低压来电流驱动，呈现出快速响应速度。
[0005] 下文中，将参照附图描述0LED显示装置的基本结构和操作特性。
[0006] 图1是示出典型0LED的发光原理的示图。
[0007] 0LED显示装置通常包括具有如图1所示的结构的0LED。
[0008] 参照图1，0LED包括作为像素电极的阳极18、作为公共电极的阴极28以及形成在 阳极18和阴极28之间的有机化合物层31、32、35、36和37。
[0009] 这里，有机化合物层31、32、35、36和37包括空穴注入层31、空穴传输层32、发射 层35、电子传输层36和电子注入层37。这些层中的全部或一些可为分离的，或者一些层可 被组合在一起，使得一个层实现有多个功能。
[0010] 通过0LED的配置，当正（+)和负（-)驱动电压分别被施加到阳极18和阴极28时， 穿过空穴传输层32的空穴和穿过电子传输层36的电子向发射层35移动以形成激子。当 激子从激发态跃迀至基态（即，稳态）时，发射具有预定波长的光。
[0011] 在0LED显示装置中，各自具有上述结构的0LED的子像素按照矩阵配置排列。通 过数据电压和扫描电压来选择性地控制子像素以显示各种颜色，这些颜色共同形成图像。
[0012] 这里，0LED显示装置可被分成无源矩阵型以及使用薄膜晶体管（TFT)作为开关元 件的有源矩阵型。这些类型当中，在有源矩阵型0LED显示装置中，作为有源元件的TFT被选 择性地导通以选择子像素，并且由于在存储电容器中充入的电压而发生子像素的光发射。
[0013] 0LED显示装置还可根据光发射方向分成顶部发射型、底部发射型和双发射型。
[0014] 顶部发射型0LED显示装置被配置为在远离布置有子像素的基板的方向上发射 光。顶部发射型0LED显示装置的优点在于孔径比大于底部发射型，在底部发射型中光朝着 布置有子像素的基板发射并穿过该基板。
[0015] 顶部发射型0LED显示装置包括设置在有机化合物层下面的阳极以及设置在有机 化合物层上面的阴极，光透射穿过该有机化合物层。
[0016] 这里，阴极应该被形成为足够薄（~100 A:)以被实现为具有低功函数的半透明 层。然而，这样做导致阴极具有高电阻。
[0017] 如此配置的顶部发射型0LED显示装置导致由于阴极的高比电阻而形成压降（IR 降）。因此，不期望地，不同电平的电压分别施加到子像素。这造成了不均匀的亮度或图像 质量。具体地讲，随着面板的尺寸进一步增大，压降（IR降）问题可加重。
[0018] 0LED显示装置可被划分成显示区域以及位于显示区域外侧的焊盘区域。
[0019] TFT和0LED形成在显示区域中。
[0020] 焊盘电极形成在焊盘区域中以将来自外部电源的信号电压施加到TFT和0LED。
[0021] 在这种情况下，形成在焊盘区域中的焊盘电极可能由于水分和氧气而遭受腐蚀。 另外，针对构成焊盘电极的材料可能由于特定蚀刻剂而导致腐蚀。当焊盘电极腐蚀时，信号 的传输成问题，因此，总体装置可靠性下降。
【发明内容】
[0022] 因此，为了避免现有技术的这些问题，详细描述的一方面在于提供一种有机发光 二极管（0LED)显示装置及其制造方法，其能够防止（或者最小化）由水分和氧气导致的对 焊盘电极的腐蚀，并且防止（或者最小化）在阳极的图案化期间由蚀刻剂导致的对焊盘电 极的损坏。
[0023] 详细描述的另一方面在于提供一种0LED显示装置及其制造方法，其能够简化形 成多个焊盘电极层所需的工艺。
[0024] 本发明的其它方面和特征将在本文以及权利要求书中将说明的配置中描述。
[0025] 为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如本文具体实现并广义描述 地，提供了一种有机发光二极管（0LED)显示装置，其包括：在基板的显示区域上的薄膜晶 体管；连接到所述薄膜晶体管的0LED ;以及在所述基板的焊盘区域上的多个焊盘电极，所 述多个焊盘电极至少包括第一焊盘电极层、第二焊盘电极层和第三焊盘电极层，其中，在所 述第二焊盘电极层下面的所述第一焊盘电极层可以是粘合促进层，其中，与所述第一焊盘 电极层和所述第三焊盘电极层的材料相比，所述第二焊盘电极层可由低电阻材料形成，并 且其中，在所述第二焊盘电极层上面的所述第三焊盘电极层可起到所述第二焊盘电极层的 蚀刻阻挡层的作用。
[0026] 这里，所述第二焊盘电极层可包括Cu，所述第一焊盘电极层可包括MoTi、Ti或其 合金。
[0027] 所述第一焊盘电极层的材料可与所述第三焊盘电极层的材料相同。
[0028] 0LED显示装置还可包括钝化层，该钝化层覆盖所述第一焊盘电极层、第二焊盘电 极层和第三焊盘电极层的侧面以及所述第三焊盘电极层的上表面的至少一些部分。
[0029] 所述第三焊盘电极层可与所述第一焊盘电极层的两侧接触以将所述第二焊盘电 极层密封。
[0030] 0LED显示装置还可包括第一电极、有机化合物层和第二电极，所述第二焊盘电极 层可由被可用于将所述第一电极图案化的蚀刻剂蚀刻的材料形成，并且，所述第三焊盘电 极层可由不被所述蚀刻剂蚀刻的材料形成。
[0031] 所述第一电极可包括Ag、Al、Ag合金和A1合金当中的至少一种。
[0032] 所述多个焊盘电极可被配置为材料不与所述第一电极相同。
[0033] 所述蚀刻剂可包括至少磷酸、硝酸和乙酸当中的一种，但是可不包括氢氟酸钾和 过氧化氢。
[0034] 0LED显示装置还可包括第四焊盘电极层，该第四焊盘电极层在所述第一焊盘电极 层下面并且与所述第一焊盘电极层接触。
[0035] 所述粘合促进层可由增加所述第二焊盘电极层与所述第四焊盘电极层之间的粘 附力的材料形成。
[0036] 0LED显示装置还可包括层间绝缘层，该层间绝缘层被设置在所述第一焊盘电极层 与所述第四焊盘电极层之间，以覆盖第四焊盘电极层的上表面的一些部分。
[0037] 为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如本文具体实现并广义描述 地，提供了一种有机发光二极管（0LED)显示装置，其包括：包括显示区域和焊盘区域的基 板；在所述焊盘区域中的焊盘线和焊盘电极；以及在所述显示区域中的通过蚀刻配置的图 案化的阳极，其中，所述焊盘电极可以是三层结构，其中，所述三层结构中的最上层和最下 层的材料可相同，并且其中，所述最上层可不被用于将所述阳极图案化的蚀刻剂蚀刻，并且 可由防止所述三层结构中的中间层的腐蚀的材料形成。
[0038] 所述最上层可与所述最下层的两侧接触以将所述最下层密封。
[0039] 所述中间层可包括Cu，所述最上层可包括MoTi、Ti或其合金。
[0040] 所述显示区域还可包括数据布线，并且所述最上层和所述最下层可在与所述数据 布线相同的层上。
[0041] 所述阳极可包括Ag、Al、Ag合金和A1合金当中的至少一种。
[0042] 为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如本文具体实现并广义描述 地，提供了一种制造有机发光二极管（0LED)显示装置的方法，该方法包括以下步骤：在基 板的显示区域上形成薄膜晶体管；在所述基板的焊盘区域上形成具有三层结构的焊盘电 极；通过选择性地蚀刻所述焊盘区域上的钝化层来形成暴露所述焊盘电极的最上层的一部 分的开孔；以及通过蚀刻将所述薄膜晶体管上方的所述钝化层上的阳极图案化，其中，经由 所述开孔暴露的所述最上层可在所述阳极的所述图案化期间不被蚀刻。
[0043] 这里，所述焊盘电极的中间层可包括Cu，所述焊盘电极的所述最上层和最下层可 包括MoTi、Ti或其合金，并且用于将所述阳极图案化的蚀刻剂可包括磷酸、硝酸和乙酸当 中的至少一种，但是可不包括氢氟酸钾和过氧化氢。
[0044] 所述最上层可与所述最下层的两侧接触以将所述中间层密封。
[0045] 如上所述，根据本发明的一个实施方式的0LED显示装置及其制造方法可通过以 形成辅助电极的方式减小阴极的电阻来改进面板的亮度均匀性。
[0046] 另外，焊盘电极可由多个焊盘电极层形成，这些焊盘电极层中的最上层可由能够 防止（或者最小化）水分和氧气的腐蚀并且防止（或者最小化）焊盘电极的腐蚀和迀移的 发生的材料形成。这可导致防止（或者最小化）信号传输的缺陷。
[0047] 此外，可对焊盘区域的焊盘电极应用包层结构（或其它保护配置），可通过该包层 结构来密封低电阻焊盘电极层，以防止（或者最小化）由水分和氧气引起的腐蚀并且防止 (或者最小化）在阳极的图案化期间由蚀刻剂引起的焊盘电极的损坏。这可导致装置可靠 性的改进、0LED显示装置中的缺陷的减少以及制造生产率的改进。
[0048] 此外，根据本发明的一个实施方式的0LED显示装置及其制造方法可通过简化形 成多个焊盘电极层所需的工艺来降低生产成本。
[0049] 本申请的进一步的适用范围将从下文给出的详细描述而变得更显而易见。然而， 应该理解，仅示意性地在指示本公开的特定实施方式的同时给出详细描述和具体示例，因 为对于本领域技术人员而言，通过该详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改将变 得显而易见。
【附图说明】
[0050] 附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本说明书并构成本说明书 的一部分，附图示出了示例性实施方式并与说明书一起用于说明本公开的原理。
[0051] 附图中：
[0052] 图1是示出典型的有机发光二极管（0LED)的发光原理的示图；
[0053] 图2是示出0LED显示装置的子像素结构的示图；
[0054] 图3是示例性地示出根据本发明的第一实施方式的0LED显示装置的结构的立体 图；
[0055] 图4A和图4B是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的0LED显示装置的部 分结构的截面图；
[0056] 图5A和图5B是示意性地示出根据本发明的第二实施方式的0LED显示装置的部 分结构的截面图；
[0057] 图6A至图6J是顺序地示出根据图5A所示的第二实施方式的0LED显示装置的制 造方法的截面图；
[0058] 图7A至图7G是顺序地示出根据图5B所示的第二实施方式的0LED显示装置的制 造方法的截面图；
[0059] 图8A和图8B是示意性地示出根据本发明的第三实施方式的0LED显示装置的部 分结构的截面图；
[0060] 图9A和图9B是示意性地示出根据本发明的第四实施方式的0LED显示装置的部 分结构的截面图；
[0061] 图10A和图10B是示意性地示出根据本发明的第五实施方式的0LED显示装置的 部分结构的截面图；
[0062] 图11A至图11J是顺序地示出根据图10A所示的第五实施方式的0LED显示装置 的制造方法的截面图；以及
[0063] 图12A至图12F是顺序地示出根据图10B所示的第五实施方式的0LED显示装置 的制造方法的截面图。
【具体实施方式】
[0064] 现在将参照附图详细描述根据本发明的有机发光二极管（0LED)显示装置及其制 造方法的特定实施方式。
[0065] 本发明的优点和特征及其实现方法将参照附图以及稍后详细说明的示例性实施 方式来理解。然而，本发明构思的示例性实施方式可按照许多不同的形式来具体实现，不应 被解释为限于本文所阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本公开将彻底和 完整并且将向本领域普通技术人员充分传达示例实施方式的构思。贯穿说明书，相同/相 似的标号可指代相同/相似的组件。在附图中，为了清晰夸大了层和区域的厚度。
[0066] 将理解，当元件被称作"在"另一元件"上"时，该元件可位于所述另一元件上，或 者也可存在中间元件。相反，当元件被称作"直接在"另一元件"上"时，不存在中间元件。
[0067] 为了易于描述，本文中可使用诸如"下方"、"下面"、"下"、"上面"、"上"等的空间相 对术语来描述如附图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解，除了附图 中所描绘的取向以外，所述空间相对术语旨在涵盖使用或操作的装置的不同取向。例如，如 果附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件或特征"下面"或"下方"的元件将按照在其 它元件或特征"上面"取向。因此，示例性术语"下面"可涵盖上面和下面这两种取向。
[0068] 除非另外指明，否则本文所用的术语仅是为了描述特定实施方式，而非旨在限制 示例实施方式。如本文所用，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式旨在也包括多数形 式。还将理解，本文所用的术语"包括"和/或"包含"指明存在所提及的步骤、操作、元件和 /或组件，但是不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存 在或添加。
[0069] 图2是示出0LED显示装置的子像素结构的示图。
[0070] 如图2所示，0LED显示装置包括由选通线GL、数据线DL和驱动电力线VDDL限定 的子像素区域，选通线GL布置在第一方向上，数据线DL布置在与第一方向交叉的第二方向 上并且与选通线GL间隔开。另选地，子像素区域可通过其它手段来限定，而不管选通线和 数据线。
[0071] -个子像素区域可包括开关薄膜晶体管（TFT)ST、驱动TFT DT、存储电容器C和 0LED〇
[0072] 开关TFT ST响应于施加到选通线GL的选通信号而开关（或者说操作），以将供应 给数据线DL的数据信号供应给驱动TFT DT。
[0073] 驱动TFT DT响应于从开关TFT ST供应的数据信号而开关（或者说操作），以控制 从驱动电力线VDDL流向0LED的电流。
[0074] 存储电容器C连接在驱动TFT DT的栅极与基础电力线VSSL之间，以保持（或存 储）与供应给驱动TFT DT的栅极的数据信号对应的电压，并且利用所存储的电压将驱动 TFT DT的导通状态恒定地维持一帧。
[0075] 0LED电连接在驱动TFT DT的源极或漏极与基础电力线VSSL之间，以利用对与从 驱动TFT DT供应的数据信号对应的电流作出反应的有机材料来发射光。
[0076] 图3是示例性地示出根据本发明的第一实施方式的0LED显示装置的结构的立体 图。这里，图3示例性地示出柔性印刷电路板（FPCB)连接至其焊盘区域的0LED显示装置。 这种FPCB可按照不同的形式实现并且被标记为各种名称，但是所有这些配置均是为了在 具有各种0LED组件的面板与向这种面板提供信号和控制的外部电路（即，非面板自身上的 电路）之间提供接口（经由焊盘区域）的目的。这里，所述面板可相对刚性（通常由玻璃 制成）或者相对柔性（通常由塑料制成），根据这种面板将在其中实现的0LED显示装置的 类型和应用来选择性地使用所述面板。
[0077] 图4A和图4B是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的0LED显示装置的部 分结构的截面图。
[0078] 这里，图4A示例性地示出包括0LED显示装置的TFT部分和电容器形成部分的一 个子像素，图4B按照顺序方式示例性地示出选通焊盘区域和数据焊盘区域的部分。
[0079] 具体地讲，图4A示出使用共面TFT的顶部发射型0LED显示装置的示例。然而，本 发明可不限于共面TFT。也可实现其它类型的TFT结构，例如交错TFT。另外，可在单个面 板或基板上实现多种晶体管类型（MTSS :单基板上多TFT)，由此基于不同的活性材料（例 如，非晶硅、多晶硅（包括低温多晶硅：LTPS)、氧化物半导体材料（氧化物TFT)、有机材料 (0-TFT)等）的两种或更多种不同的晶体管，这允许各种TFT组合用在单个面板或基板上， 以便利用各种类型的晶体管的有利特性。
[0080] 参照图3,根据本发明的第一实施方式的0LED显示装置可包括：面板组件100,用 于显示图像；以及FPCB 140,其连接至面板组件100以允许与其它电路和组件发送和接收 信号和控制。
[0081] 面板组件100可包括限定有显示区域（或有源区域，AA)和焊盘区域（或非有源 区域）的（TFT)基板110以及（TFT)基板110上用于封装显示区域AA的封装层120。
[0082] 这里，焊盘区域（整体或其部分）可被暴露，而未被封装层120封装。
[0083] 具有TFT、0LED等的阵列的基板110是基础基板并且可被实现为聚酰亚胺基板。 这里，可在基板110的后表面上附接背板105。
[0084] 用于防止来自面板组件外部的入射光的反射的偏振器可附接在封装层120上。
[0085] 这里，子像素按照矩阵或阵列配置排列在基板110的显示区域AA上。用于驱动子 像素的诸如扫描驱动器和数据驱动器的驱动元件以及其它组件可设置在显示区域AA的外 侧（即，在非显示区域处）。
[0086] 下文中，参照图4A详细描述基板110的显示区域AA。如图4A所示，根据本发明的 第一实施方式的0LED显示装置可包括基板110、驱动TFT DT、0LED和辅助电极线VSSLa。
[0087] 驱动TFT DT包括半导体层124、栅极121、源极122和漏极123。
[0088] 半导体层124形成在由绝缘材料（例如，硅Si、玻璃、透明塑料或聚合物膜）制成 的基板110上。但不限于此。换言之，基板110可由能够支撑各种层和元件的任何材料形 成。
[0089] 半导体层124可由非晶硅、具有结晶非晶硅的多晶硅、氧化物半导体、有机半导体 等制成。
[0090] 这里，缓冲层可设置在基板110和半导体层124之间。缓冲层可被形成为保护在 后续工艺中形成的TFT免受杂质（例如，从基板110释放的碱性离子）的影响。
[0091] 由氮化硅SiNx或二氧化硅（Si02)(或氧化硅）制成的栅绝缘层115a形成在半导 体层124上，包括栅极121的选通线和下支持电极109形成在栅绝缘层115a上。
[0092] 栅绝缘层115a可形成在显示区域和焊盘区域中。换言之，栅绝缘层115a可形成 在设置有半导体层124的基板110的整个表面上。但不限于此。
[0093] 栅极121可按照与显示区域内的半导体层124交叠（或者说上覆、叠加、覆盖、侵 占等）的方式形成。
[0094] 栅极121和选通线可形成为彼此统一（或集成）的单一体。
[0095] 栅极121、选通线和下支持电极109可由具有低电阻特性的第一金属材料（诸如铝 (A1)、铜（Cu)、钼（Mo)、铬（Cr)、金（Au)、钛（Ti)、镍（Ni)、钕（Nd)或其合金）形成。
[0096] 尽管栅极121、选通线和下支持电极109被描绘为形成为单层，但是它们可按照包 括至少两层的多层结构形成。
[0097] 由氮化硅、氧化硅或二氧化硅制成的层间绝缘层115b可设置在栅极121、选通线 和下支持电极109上。在层间绝缘层115b上可设置数据线、驱动电压线、源极122和漏极 123以及上支持电极119。
[0098] 另外，多个接触孔（或者其它类型的开口、通孔等）可形成在层间绝缘层115b中。
[0099] 源极122和漏极123彼此间隔开预定间隔，并且分别电连接到半导体层124。更详 细地讲，半导体层124的一部分通过其暴露的半导体层接触孔穿过栅绝缘层115a和层间绝 缘层115b形成，使得源极122和漏极123可电连接到半导体层124。
[0100] 源极122和数据线可形成为彼此统一（或集成）的单一体。
[0101] 尽管数据线、驱动电压线、源极122和漏极123以及上支持电极119被描绘为形成 为单层，但是它们可按照包括至少两层的多层结构形成。
[0102] 这里，上支持电极119与下支持电极109的一部分交叠（或者说上覆、叠加、覆盖、 侵占等），层间绝缘层115b介于这二者间，从而形成存储电容器。
[0103] 数据线、驱动电压线、源极122和漏极123以及上支持电极119可被形成为单层 或多层，其由具有低电阻特性的第二金属材料（诸如铝（A1)、铜（Cu)、钼（Mo)、铬（Cr)、金 (Au)、钛（Ti)、镍（Ni)、钕（Nd)或其合金）制成。
[0104] 钝化层115c和平坦化层115d设置在包括数据线、驱动电压线、源极122和漏极 123以及上支持电极119的基板110上。
[0105] 钝化层115c可形成在包括显示区域和焊盘区域二者的基板110的整个表面上。平 坦化层115d可形成在形成有TFT的显示区域上。
[0106] 接下来，0LED可包括第一电极118、有机化合物层130和第二电极128。
[0107] 0LED电连接到驱动TFT DT。更详细地讲，穿过位于驱动TFT DT上的钝化层115c 和平坦化层115d形成漏极接触孔，驱动TFT DT的漏极123通过该漏极接触孔而暴露。0LED 通过漏极接触孔电连接到驱动TFT DT的漏极123。
[0108] 即，第一电极118设置在平坦化层115d上，并且通过漏极接触孔电连接到驱动TFT DT的漏极123。
[0109] 第一电极118用于向有机化合物层130供应电流（或电压），并且限定具有预定面 积（或尺寸）的光发射区