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(OLED)及其制造方法，更特别地，涉及一种能通过自动地图案化像素电极以简化制造工艺的OLED及其制造方法。
背景技术：
通常，OLED是一种自发射显示器，其中通过激发荧光有机化合物而发光。根据布置成矩阵形状的N×M像素的驱动方法，OLED可以被分为无源矩阵OLED(PMOLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)。与PMOLED相比，AMOLED由于具有低功耗和高分辨率而更适于大区域显示。
另一种方法中，根据光从有机化合物中发射的方向，OLED可以被分为顶部发射OLED、底部发射OLED和双面发射OLED。与底部发射OLED不同的是，顶部发射OLED是光从上面布置有单位像素的基板的相反方向发射的显示器并且具有高孔径比的优点。
如上面所述，OLED是自发射显示器，因此不需要附加光源。但是，为了改善发光效率，通过利用由具有极好反射性的金属形成的反射层反射外部光，一些OLEDs可用作光源。
在现有的OLED中，在反射层由Al形成的时候，当同时图案化反射层和用于像素电极的薄层时，反射层和薄层都将暴露于用于光刻和蚀刻工艺的电解溶液。因此，由于电化腐蚀而腐蚀具有高电动势的材料，从而损伤了像素电极。为了克服这一问题，在另一现有方法中，利用不同的光刻和蚀刻工艺单独图案化反射层和用于像素电极的薄层。但是，在这种情况下，增加了光刻和蚀刻的次数，使得整个制造工艺更加复杂，从而导致产率降低并增加了制造成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的有机发光显示器。
本发明还有一个目的是提供一种改进的制造有机发光显示器的方法。
本发明的另一个目的是解决与现有的显示器和方法相关的上述问题。
本发明的又一个目的是提供一种OLED及其制造方法，其中，当形成反射层图案时，通过在反射层图案的边缘下形成底切，即，在发射区的边缘下面通过过度蚀刻来形成像素电极，而不需要附加光刻和蚀刻工艺，从而用于像素电极的薄层在发射区的边缘敞开，由此简化了工艺并增加了产率。
在本发明的示范性实施例中，OLED包括设置于基板上并具有栅极、源极、和漏极的薄膜晶体管(TFT)；设置于基板上的绝缘层，该绝缘层具有通路接触孔；设置于发射区中且通过通路接触孔与源极和漏极之一相连的反射层图案，该反射层图案通过在绝缘层的发射区边缘形成的底切而具有水平突起；设置于反射层图案和绝缘层上的第一电极，该设置于反射层图案上的第一电极和设置于绝缘层上的第一电极在反射层图案的边缘彼此断开；设置于部分发射区内的第一电极上并具有至少一发射层的有机层；以及设置于有机层上的第二电极。
底切的深度可以是第一电极厚度的至少两倍。
在本发明的另一个示范性实施例中，制造OLED的方法包括制备基板；在基板上形成薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极；在基板上形成绝缘层，该绝缘层具有通路接触孔；通过反射层图案边缘下面的底切在发射区中在水平方向上形成反射层图案突起，该反射层图案通过通路接触孔连接到源极和漏极中的一个；在反射层图案和绝缘层上形成第一电极，设置于反射层图案上的第一电极和设置于绝缘层上的第一电极通过底切而彼此断开；在部分发射区内的第一电极上形成包括至少一个发射层的有机层；以及在有机层上形成第二电极。
在本发明的另一个示范性实施例中，制造OLED的方法包括在基板上形成具有栅极、源极、和漏极的TFT来形成第一结构；在第一结构上形成绝缘层以形成第二结构，该绝缘层具有暴露源极和漏极中一个的通路接触孔；在第二结构上形成反射层，该反射层通过通路接触孔连接源极和漏极中的一个；通过蚀刻反射层和去除设置于反射层图案边缘下面的绝缘层来在反射层图案边缘下面形成底切，从而在水平方向上形成反射层图案突起；通过在合成结构上形成用于第一电极的薄层来形成第一电极，该第一电极通过形成在反射层图案边缘下面的底切而被图案化；在第一电极上形成具有至少一个发射层的有机层；以及在有机层上形成第二电极。
底切可以通过干刻蚀工艺形成。
底切的深度可以形成为像素电极厚度的至少两倍。
通过参考下面结合附图的详细描述，本发明更为全面的理解以及本发明的许多上述和其他的方面和优点将变得更加显见，在附图中相同的参考标记表示相同或相似的部分，在附图中图1是现有OLED的示意性横截面图；图2A到2C是示出根据本发明的OLED制造方法的示意性横截面图；图3是根据本发明的OLED的发射区的边缘的详细横截面图。
具体实施例方式
以下，将参考附图描述有机发光显示器的现有结构和根据本发明的优选实施例。这里，当一个元件连接另一个元件时，一个元件可以不仅可以直接连接到另一个元件而且可以通过另一个元件间接连接到另一个元件。此外，为了清楚将省略无关的元件。并且，通篇同样的附图标记指示同样的元件。
图1是现有有机发光显示器的示意性横截面图。
参考图1，在基板100上形成具有预定厚度的缓冲层110，以及形成包括多晶硅(poly-Si)图案120、栅极132、源极150、和漏极152的薄膜晶体管(TFT)。在这种情况下，用杂质离子注入的源极和漏极区域124设置于多晶硅图案120的两侧，并且栅绝缘层130设置于包括多晶硅120的合成结构的整个表面上。
具有预定厚度的层间绝缘层140设置于栅绝缘层130上。
通过光刻和蚀刻工艺蚀刻层间绝缘层140和栅绝缘层130，使得形成暴露源极和漏极区124的接触孔(未示出)。将电极材料沉积于包括接触孔的合成结构的整个表面上并且通过光刻和蚀刻工艺蚀刻，从而形成源极150和漏极152，源极150和漏极152分别连接到源极和漏极区124。
此后，在合成结构的整个表面上形成具有预定厚度的钝化层160，然后通过光刻和蚀刻工艺蚀刻该钝化层160，从而形成第一通路接触孔162以暴露源极150和漏极152中一个，例如，暴露漏极152。钝化层160是由氮化硅、氧化硅，或它们的叠层结构形成的无机绝缘层。
此后，在合成结构的整个表面上形成平坦化层170。平坦化层170可以由选自聚酰亚胺、苯并环丁烯系树脂、旋涂玻璃膜(SOG)和丙烯酸酯的一种形成。
然后将平坦化层170通过光刻和蚀刻工艺蚀刻，从而形成第二通路接触孔172以暴露源极150和漏极152中一个，例如，通过第一通路接触孔162暴露漏极152。
接着，在合成结构的整个表面上叠置反射层(未示出)和用于像素电极的薄层(未示出)。反射层由高反射金属形成，例如Al、Mo、Ti、Au、Ag、Pd、以及它们的合金。当反射层由上述形成时，就获得了顶部发射OLED。但是，当反射层由下面的工艺形成时，则获得底部发射OLED。利用例如氧化铟锡(ITO)的透明金属将用于像素电极的薄层的厚度形成为大约10到大约300。
通过光刻和蚀刻工艺蚀刻包括反射层和用于像素电极的薄层的叠层结构，从而形成像素电极182和反射层图案180，像素电极182和反射层图案180连接源极150和漏极152中的一个，例如，连接漏极152。
此后，在合成结构的整个表面上形成像素界定层图案190以界定发射区。像素界定层图案190可由选自聚酰亚胺、苯并环丁烯系树脂、酚醛树脂，和丙烯酸酯的一种形成。
包括至少一个发射层的有机层184形成在暴露像素界定层图案190的像素电极182的部分上。有机层184通过小分子沉积方法或激光诱导热成像方法获得。有机层184可能还包括选自电子注入层(EIL)，电子传输层(ETL)，空穴注入层(HIL)，空穴传输层(HTL)，和空穴阻挡层的至少一种。此后，形成相对电极(未示出)以便能完成OLED。该OLED具有阳极和阴极。在本说明书中，将描述像素电极(第一电极)和相对电极(第二电极)。当像素电极是阳极时，相对电极是阴极，以及当像素电极是阴极时，相对电极为阳极。
当完成的显示器是顶部发射OLED时，透明电极或透明金属电极被用作相对电极。然而，在底部发射OLED的情况，相对电极是金属电极或反射电极。
在根据图1的OLED中，当反射层由Al形成时，在同时图案化反射层和用于像素电极的薄层的时候，反射层和薄层都被暴露于用于光刻和蚀刻工艺的电解溶液。因此，具有高电动势的材料由于电化腐蚀而腐蚀，从而损伤像素电极。
图2A到2C是说明根据本发明的OLED制造方法的示意性横截面图，并且图3是根据本发明的OLED的发射区的边缘的详细横截面图。
参考图2A，在由玻璃、石英、或蓝宝石形成的基板200整个表面上形成具有预定厚度的缓冲层210。利用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法由氧化硅形成缓冲层210。该缓冲层210在随后的工艺中在结晶非晶硅(a-Si)层期间阻止了在基板200中杂质的扩散。
此后，在缓冲层210上沉积具有预定厚度的非晶硅层(未示出)。然后，利用准分子激光退火(ELA)方法，连续横向固化(SLS)方法，金属诱导结晶(MIC)方法，或金属诱导横向结晶(MILC)方法结晶该非晶硅层，并且利用光刻和蚀刻工艺图案化该非晶硅层，从而在单位像素的薄膜晶体管(TFT)区域中形成多晶硅图案220。多晶硅图案220包括将在下面工艺中形成的源极和漏极区域224。
接着，在合成结构的整个表面上形成具有预定厚度的栅绝缘层230。栅绝缘层230可由氧化硅，氮化硅，或其叠层结构形成。
在栅绝缘层230上形成作为栅极材料的金属层(未示出)。该金属层可由单层Al或Al合金(例如，Al-Nd)或多层叠置在Cr或Mo合金上的Al合金形成。该金属层通过光刻和蚀刻工艺蚀刻以形成栅极232。随后，杂质离子被注入栅极232两侧下面的多晶硅图案220，从而形成源极和漏极区224。
此后，在合成结构的整个表面上形成具有预定厚度的层间绝缘层240。该层间绝缘层240典型地由氮化硅层形成。
通过光刻和蚀刻工艺蚀刻层间绝缘层240和栅绝缘层230以便形成暴露源极和漏极区域224的接触孔(未示出)。电极材料沉积在包括接触孔的合成结构的整个表面上并通过光刻和蚀刻工艺蚀刻，从而形成源极250和漏极252，源极250和漏极252分别连接到源极和漏极区224。电极材料可以是MoW、Al-Nd、或其叠层结构。
此后，通过沉积氮化硅、氧化硅、或其叠层结构到预定厚度来在合成结构的整个表面上形成钝化层260。
通过光刻和蚀刻工艺蚀刻钝化层260，从而形成第一通路接触孔262以暴露源极250和漏极252中的一个，例如，漏极252。
然后，在合成结构的整个表面上形成平坦化层270。形成平坦化层270到能完全平面化TFT区域的厚度，并且利用选自聚酰亚胺，苯并环丁烯系树脂，旋转涂布玻璃膜(SOG)，和丙烯酸酯的一种来形成。
通过光刻和蚀刻工艺蚀刻平坦化层270，从而形成第二通路接触孔272以暴露源极250和漏极252中的一个，例如通过第一通路接触孔262暴露漏极252。可以只利用光刻和蚀刻中的一种来形成第一和第二通路接触孔262和272。
此后，在合成结构的整个表面上形成反射层(未示出)。反射层由选自Al、Mo、Ti、Au，Ag、Pd，以及其合金的一种形成，其具有50％或更高的反射率。
参考附图2B，为了保护发射区，在反射层上形成光致抗蚀剂图案(未示出)。在那之后，利用光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜蚀刻反射层，从而形成反射层图案280。在这种情况下，反射层被过度腐蚀以便可以通过去除设置于在其下面的平坦化层270的预定厚度来在反射层图案280边缘的下面形成底切274。这样，反射层图案280的边缘在水平方向突出。为了去除平坦化层270的预定厚度，可以先湿刻蚀然后再干刻蚀反射层。可替换地，在反射层被干刻蚀以形成反射层图案280之后，反射层可以被过度腐蚀以便平坦化层270被去除掉预定厚度。
参考图2C，在合成结构的整个表面上形成用于像素电极的薄层282。可以通过沉积例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、In2O3、或Sn2O3的透明金属到10-300的厚度来形成用于像素电极的薄层282。
因为底切274形成在反射层图案280边缘的下面，即发射区的边缘下面，所以当沉积了用于像素电极的薄层282的时候，像素电极282a也同时形成。由于用于像素电极的薄层282通过形成在发射区边缘下面的底切274而敞开(即，由于在282a部分上的薄层和在282b部分上的薄层彼此断开)，所以像素电极282a被自动地图案化。因此，不需要额外的掩膜工艺。在像素电极282a形成之后，用于像素电极的薄层282b仍然保留在除了发射区的部分中。
参考显示了根据本发明的OLED的发射区的边缘的详细横截面图的图3，可以观察到像素电极282a的厚度t和底切274的深度T之间的相互关系。如图3所示，当底切274的深度T是像素电极282a的厚度t至少两倍时，像素电极282a可以可靠地被图案化。例如，如果像素电极282a的厚度t是150，则底切274的深度T应该是300或更多。
此后，像素界定层(未示出)形成在合成结构的整个表面上并通过光刻和蚀刻工艺被图案化，从而形成像素界定层图案290以暴露发射区。
接下来，包括至少一个发射层的有机层284形成在暴露像素界定层图案290的发射区的部分上。有机层284通过小分子沉积的方法或激光诱导热成像的方法形成。同样，有机层284可以进一步包括至少一个选自电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、和空穴阻挡层(HBL)的叠层结构。
最后，形成相对电极(未示出)，从而完成整个OLED。该相对电极是透明电极。
在如上所述的本发明的示范性实施例中，当图案化反射层时，通过执行过度腐蚀在反射层图案边缘的下面形成底切。此后，在其上沉积用于像素电极的薄层以便在反射区域边缘中敞开用于像素电极的薄层(即，在反射层图案上的薄层和在其它部分上的薄层彼此断开)。结果，可以不用附加的光刻和蚀刻工艺形成像素电极，从而简化了工艺并增加了产率。
虽然本发明已经参考其具体的示范性实施例作了描述，但是本领域技术人员应理解在不脱离在权利要求及其等同物中界定的本发明的精神和范围内，可以作出各种改进和变化。
本申请要求于2004年9月8日提交的韩国专利申请No.2004-71891的优先权和利益，该申请的全部公开在此引入作为参考。
权利要求
1.一种有机发光显示器，包括基板；设置于所述基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包含栅极，源极和漏极；设置于所述基板上的绝缘层，所述绝缘层具有通路接触孔；设置于发射区并通过所述通路接触孔与所述源极和漏极中的一个连接的反射层图案，所述反射层图案通过形成在所述绝缘层的发射区边缘的底切而在水平方向突出；设置于所述反射层图案和绝缘层上的第一电极，设置于所述反射层图案上的第一电极和设置于所述绝缘层上的第一电极在反射层图案的边缘彼此断开；设置于部分发射区中的第一电极上的有机层，所述有机层包括至少一个发射层；以及设置于所述有机层上的第二电极。
2.根据权利要求1的显示器，其中所述绝缘层是钝化层和平坦化层的叠层结构。
3.根据权利要求1的显示器，其中所述反射层由具有50％或更高反射率的金属形成。
4.根据权利要求3的显示器，其中所述反射层由选自Al、Mo、Ti、Au、Ag、Pd、及其合金的一种形成。
5.根据权利要求1的显示器，其中所述底切的深度是所述第一电极厚度的至少两倍。
6.根据权利要求1的显示器，其中所述第一电极是像素电极。
7.根据权利要求1的显示器，其中所述第二电极是透明电极。
8.一种制造有机发光显示器的方法，包括制备基板；在所述基板上形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包含栅极、源极和漏极；在所述基板上形成绝缘层，所述绝缘层具有通路接触孔；通过在所述绝缘层的发射区边缘的底切在发射区的水平方向形成反射层图案突起，所述反射层图案通过所述通路接触孔与所述源极和漏极中的一个连接；在所述反射层图案和绝缘层上形成第一电极，设置于所述反射层图案上的第一电极和设置于所述绝缘层上的第一电极通过所述底切而彼此断开；在一部分的所述发射区中的所述第一电极上形成包括至少一个发射层的有机层；以及在所述有机层上形成第二电极。
9.一种制造有机发光显示器的方法，包括在基板上形成薄膜晶体管以形成第一结构，所述薄膜晶体管包含栅极，源极和漏极；在所述第一结构上形成绝缘层以形成第二结构，所述绝缘层具有暴露所述源极和漏极中的一个的通路接触孔；在所述第二结构上形成反射层，所述反射层通过通路接触孔与源极和漏极中的一个连接；通过蚀刻所述反射层且去除设置于所述反射层图案边缘下面的绝缘层以形成在反射层图案边缘下面的底切，从而形成水平方向的反射层图案突起；通过在合成结构上形成用于第一电极的薄层来形成第一电极，所述第一电极通过形成在反射层图案边缘下面的底切而被图案化；在所述第一电极上形成具有至少一个发射层的有机层；以及在所述有机层上形成第二电极。
10.根据权利要求9的方法，其中利用光刻蚀刻所述反射层。
11.根据权利要求9的方法，其中通过叠加钝化层和平坦化层形成所述绝缘层。
12.根据权利要求9的方法，其中所述反射层由具有50％或更高反射率的金属形成。
13.根据权利要求12的方法，其中所述反射层由选自Al、Mo、Ti、Au、Ag、Pd、和其合金的一种形成。
14.根据权利要求9的方法，其中所述形成反射图案的步骤包括过度腐蚀反射层以去除设置于反射层图案边缘下面的绝缘层来形成底切。
15.根据权利要求9的方法，其中所述形成反射图案的步骤包括用于去除设置于所述反射层图案边缘下面的绝缘层来形成底切的湿蚀刻所述反射层和干蚀刻所述反射层。
16.根据权利要求9的方法，其中所述形成反射图案的步骤包括干蚀刻所述反射层以形成反射层图案和过度蚀刻所述反射层来去除设置于所述反射层图案边缘下面的绝缘层以形成底切。
17.根据权利要求9的方法，其中所述底切的深度形成为所述第一电极厚度的至少两倍。
18.根据权利要求9的方法，其中所述第二电极由透明电极形成。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光显示器及其制造方法，其中，当形成反射层图案时，通过在发射区的边缘下面形成底切，即通过在反射层图案的边缘下过度腐蚀，从而在发射区的边缘敞开用于像素电极的薄层来形成像素电极，而不需要附加的光刻和蚀刻工艺，由此简化了工艺并增加了产率。
文档编号H05B33/10GK1773720SQ200510119920
公开日2006年5月17日 申请日期2005年9月8日 优先权日2004年9月8日
发明者姜泰旭, 李宽熙 申请人:三星Sdi株式会社