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有机发光二极管显示装置及其制造方法

文献发布时间:2023-06-19 11:52:33


有机发光二极管显示装置及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2019-0180134的优先权,为了所有目的通过引用将该专利申请的整个内容并入本文。

技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)显示装置及其制造方法。

背景技术

随着信息社会的进步,已经开发了各种类型的显示装置。近来,已经使用了诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)显示装置之类的各种显示装置。

由于构成有机发光二极管显示装置的有机发光元件是自发光元件,因此这种有机发光二极管显示装置不需要附加的光源,从而实现薄而轻的显示装置。此外,这种有机发光二极管(OLED)显示装置表现出诸如功耗低、亮度高、反应速度快之类的高质量特性。

OLED显示装置包括多个像素的阵列,每个像素包括晶体管、电容器和发光元件。随着显示装置的分辨率和尺寸的增加,布置在显示装置中的像素的数量和密度也相应增加。为了确保这种较大的高密度显示装置的操作和性能可靠性,需要降低制造工艺的复杂度并且提高产率。

具体地,有机发光二极管(OLED)显示装置在接触孔内具有底切结构,一个电极通过接触孔连接至另一个电极。在这种情况下,需要防止在形成底切结构之后由于互连线短路而引起的缺陷,并且针对OLED显示装置的生产效率来优化制造工艺。

发明内容

考虑到相关技术中出现的问题而做出了本发明,并且本发明的一个目的在于,提供一种具有简化的底切结构的OLED显示装置。

本发明的另一个目的在于,提供一种制造具有简化的底切结构的OLED显示装置的方法。

本发明的目的不限于上述目的,所属领域技术人员将从下面的描述清楚地理解以上未提及的其他目的和优点。

为了实现本发明的目的之一,根据本发明一些示例性实施方式的有机发光二极管(OLED)显示装置包括:基板,在所述基板中限定有像素区域和非像素区域;形成在所述基板上的辅助电极;覆盖所述辅助电极的缓冲膜;形成在所述缓冲膜上的有源互连线;辅助互连线,所述辅助互连线穿过所述缓冲膜延伸并且将所述有源互连线的一端连接至所述辅助电极;第一钝化膜,所述第一钝化膜覆盖所述辅助互连线并且具有穿过所述第一钝化膜形成的接触孔,其中在所述接触孔内形成有底切结构,使得通过所述底切结构暴露所述有源互连线;和发光元件,所述发光元件包括在所述像素区域内依次地堆叠在所述第一钝化膜上的第一电极、发光层和第二电极,其中所述第二电极延伸至所述非像素区域中,使得所述第二电极连接至通过位于所述接触孔内的底切结构暴露的所述有源互连线的一部分。

在本发明的一些实施方式中,所述第二电极可沿着所述有源互连线的上表面延伸并且延伸到所述底切结构中,以与所述辅助互连线连接。

在本发明的一些实施方式中,所述第一钝化膜的一部分在所述有源互连线上方向外突出,并且所述发光层可不形成在所述有源互连线的与所述第一钝化膜交叠的上表面上。

在本发明的一些实施方式中,所述有机发光二极管显示装置可进一步包括驱动晶体管,所述驱动晶体管形成在所述基板上并且驱动所述发光元件,其中所述驱动晶体管包括电连接至所述第一电极的栅极电极和漏极电极,并且所述栅极电极、所述漏极电极和所述辅助互连线可在相同的工艺步骤中形成。

在本发明的一些实施方式中,所述有机发光二极管显示装置可进一步包括辅助基板,所述辅助基板设置有滤色器并且通过设置在所述辅助基板与所述基板之间的填充材料与所述基板接合。

在本发明的一些实施方式中,所述底切结构的上端可由所述第一钝化膜的下表面限定。

在本发明的一些实施方式中,所述第一钝化膜的一部分可突出到所述接触孔中,以在所述有源互连线上方向外突出并且当从上方观看时与所述有源互连线交叠,并且所述第二电极可延伸至所述有源互连线的与所述第一钝化膜交叠的上表面。

在本发明的一些实施方式中,所述有机发光二极管显示装置可进一步包括用以填充所述底切结构的第二钝化膜。

为了实现本发明的另一目的,根据本发明的一些示例性实施方式的制造有机发光二极管(OLED)显示装置的方法包括:在基板上形成辅助电极,其中在所述基板中限定有像素区域和非像素区域;以覆盖所述辅助电极的方式形成缓冲膜;在所述缓冲膜上形成有源互连线;形成辅助互连线,所述辅助互连线穿过所述缓冲膜并且将至少一个所述辅助电极连接至所述有源互连线;形成覆盖所述辅助互连线的钝化膜;蚀刻所述非像素区域内的钝化膜,以暴露所述辅助互连线的一部分;通过部分蚀刻暴露的辅助互连线来形成包括底切结构的接触孔;和形成发光元件,所述发光元件包括依次地形成在所述钝化膜上的第一电极、发光层和第二电极,其中所述第二电极延伸至所述非像素区域中,以与通过所述底切结构暴露的有源互连线连接。

在本发明的一些实施方式中,形成所述有源互连线可包括:在所述缓冲膜上形成包括硅基半导体或氧化物基半导体的有源图案;以及对所述有源图案执行等离子体处理和热处理的至少之一,以将所述有源图案变为导电的。

在本发明的一些实施方式中,在所述方法中,所述第二电极形成为沿着所述有源互连线的上表面延伸并且延伸到所述底切结构中,使得所述第二电极在所述底切结构内与所述辅助互连线连接。

在本发明的一些实施方式中,所述方法可进一步包括在所述基板上形成驱动所述发光元件的驱动晶体管,其中所述驱动晶体管包括电连接至所述第一电极的栅极电极和漏极电极。此外,可在相同的工艺步骤中形成所述栅极电极、所述漏极电极和所述辅助互连线。

在本发明的一些实施方式中,所述方法可进一步包括将设置有滤色器的辅助基板接合至所述基板,所述滤色器设置为面对所述基板。

根据本发明各实施方式的有机发光二极管(OLED)显示装置具有接触电阻低的优点,因为发光元件的第二电极和有源互连线彼此直接连接。这减少了功耗和发热。

此外,由于第二电极在底切结构内与辅助互连线直接接触,所以增加了其上可形成第二电极与辅助电极之间的导电路径的接触表面的面积。因此,可减少OLED显示装置的功耗。

本发明的效果不限于上述效果,从权利要求书的描述中,未提及的其他效果对所属领域技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

图1是图解根据本发明的一个示例性实施方式的显示装置的构造的框图;

图2是图解图1的显示装置的像素的电路图;

图3是图1的显示装置的透视图;

图4是根据本发明的一个实施方式的显示装置的显示面板的剖面图;

图5A和图5B是图解图4的底切结构的放大图;

图6至图13是图解根据本发明的一个示例性实施方式的显示装置的中间制造步骤的示图。

具体实施方式

下文中,将参照附图描述各种示例性实施方式。在整个说明书中,当一个部件被描述为“设置在”另一个部件“上”、“连接至”另一个部件、“接合至”另一个部件、或“与”另一个部件“组合”时,应当理解的是,所述一个部件可直接或者在其间插置有另一部件的情况下设置在另一个部件上、连接至另一个部件、接合至另一个部件、或与另一个部件组合。

在所有附图中,相同的附图标记表示相同的构成元件。此外,为了有效的描述和说明,附图中示出的每个构成元件的厚度、比例和尺寸被放大。术语“和/或”包括一个或多个关联要素的全部组合。

虽然用于描述各种构成元件,但是术语第一、第二等不对术语施加任何限制。这些术语用于将一个构成部件与一个或多个其他构成部件区分开。因此,下面将描述的第一构成元件可以是落入本发明的技术构思的范围内的第二构成元件

当采用术语“在……上方”、“在……之上”、“在……下方”、“在……之下”、“在……下面”、“与……邻近”等来描述两个构成元件之间的位置关系时,一个或多个其他构成元件可位于这两个构成元件之间。基于附图中指示的方向在构成元件之间相对地确定这些术语。

将进一步理解的是,当在本申请中使用术语“包括”和/或“包含”、或“具有”时,其指明所阐述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。

图1是图解根据本发明的一个示例性实施方式的显示装置的构造的框图。

参照图1,显示装置1包括时序控制器10、栅极驱动器20、数据驱动器30、电源单元40和显示面板50。

时序控制器10可从外部装置接收图像信号RGB和控制信号CS。图像信号RGB可以是由多个灰度级组成的灰度数据。控制信号CS例如可包括水平同步信号、垂直同步信号和主时钟信号。

时序控制器10将图像信号RGB和控制信号CS处理为适于显示面板50的操作条件,从而产生和输出图像数据、栅极驱动控制信号CONT1、数据驱动控制信号CONT2和电源控制信号CONT3。

栅极驱动器20可通过多条栅极线GL1至GLn连接至显示面板50的像素PX。栅极驱动器20可根据从时序控制器10输出的栅极驱动控制信号CONT1产生栅极信号。栅极驱动器20可通过多条栅极线GL1至GLn将产生的栅极信号提供至像素PX。

数据驱动器30可通过多条数据线DL1至DLm连接至显示面板50的像素PX。数据驱动器30可根据从时序控制器10输出的图像数据DATA和数据驱动控制信号CONT2产生数据信号。数据驱动器30可通过多条数据线DL1至DLm将产生的数据信号提供至像素PX。

电源单元40可通过多条电源线PL1和PL2连接至显示面板50的像素PX。电源单元40可基于电源控制信号CONT3产生要提供给显示面板50的驱动电压。例如,驱动电压可包括高电位驱动电压ELVDD和低电位驱动电压ELVSS。电源单元40可通过相应的电源线PL1和PL2将产生的驱动电压ELVDD和ELVSS供应至像素PX。

多个像素(或称为子像素)PX排列在显示面板50上。像素PX可以以矩阵形式布置在显示面板50上。

每个像素PX都电连接至相应的一条栅极线和相应的一条数据线。像素PX发射具有与通过栅极线GL1至GLn和数据线DL1至DLm供应的栅极信号和数据信号对应的亮度水平的光。

每个像素PX可显示分别被称为第一颜色、第二颜色和第三颜色的三种颜色之一。根据一个实施方式,每个像素PX显示红色、绿色和蓝色中的任一种。根据另一个实施方式,每个像素PX显示青色、品红色和黄色中的任一种颜色。在各种实施方式中,每个像素PX配置为显示四种或更多种颜色中的任一种。例如,每个像素PX可显示红色、绿色、蓝色和白色中的任一种。

时序控制器10、栅极驱动器20、数据驱动器30和电源单元40可分别实现为单独的集成电路(IC)。可选地,时序控制器10、栅极驱动器20、数据驱动器30和电源单元40中的两个或更多个部件可集成到单个集成电路(IC)中。例如,时序控制器10与数据驱动器30和电源单元40的至少一个可组合为单个集成电路。

在图1中,栅极驱动器20和数据驱动器30例示为与显示面板50分离的部件。然而,显示面板与栅极驱动器20和数据驱动器30的至少一个可集成到被称为面板内类型的单一单元中。例如,在面板内栅极(GIP)方案的情况下,栅极驱动器20被集成到显示面板50中。

图2是图解图1的像素的电路图。例如,图2图解连接至第i栅极线GL

参照图2,像素P

开关晶体管ST的第一电极(例如,源极电极)电连接至第j数据线DL

存储电容器Cst的第一电极电连接至第一节点N1,并且存储电容器Cst的第二电极电连接至发光元件LD的阳极电极。驱动晶体管DT根据存储在存储电容器Cst中的数据电压操作以使驱动电流在用于提供高电位驱动电压ELVDD的电压端子与用于提供低电位驱动电压ELVSS的电压端子之间流动。

驱动晶体管DT的第一电极(例如,源极电极)配置为接收高电位驱动电压ELVDD,并且第二电极(例如,漏极电极)电连接至发光元件LD的第一电极(例如,阳极电极)。驱动晶体管DT的栅极电极电连接至第一节点N1。驱动晶体管DT在与栅极导通电平对应的电压通过第一节点N1施加至其栅极电极时导通,并且根据施加至其栅极电极的电压控制流过发光元件LD的驱动电流的量。

发光元件LD发射与驱动电流对应的光量。发光元件LD可发射从红色、绿色和蓝色之中选择的任一种颜色的光。发光元件LD可以是有机发光二极管(OLED)或具有范围从微米级至纳米级的尺寸的超小无机发光二极管,但是本发明不限于此。在下文中,将描述利用有机发光二极管实现发光元件LD的实施方式。

在本发明的各种实施方式中,像素PX的结构不限于图2中所示的结构。根据一个实施方式,每个像素PX可包括从用于补偿驱动晶体管DT的阈值电压的变化的元件以及用于将驱动晶体管DT的栅极电极的电压和/或发光元件LD的阳极电极的电压初始化的元件之中选择的至少一个元件。

图2图解了开关晶体管ST和驱动晶体管DT是NMOS晶体管的示例,但是本发明不限于此。例如,可用PMOS晶体管来实现构成每个像素PX的晶体管中的至少一些或所有晶体管。在各种实施方式中,可用低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管(TFT)、氧化物薄膜晶体管或低温多晶氧化物(LTPO)薄膜晶体管(TFT)来实现开关晶体管ST和驱动晶体管DT的每一个。

图3是图1的显示装置的透视图。将参照图1、图2和图3更详细地描述显示装置1的部件。

显示装置1是显示图像的装置。显示装置1可以是诸如有机发光二极管显示器之类的自发光显示器、或诸如液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)和电润湿显示器(EWD)之类的非发光性显示器。

显示装置1能够以各种形式实现。例如,显示装置1可以采用矩形板状。然而,本发明不限于此。例如,显示装置1可具有正方形形状、圆形形状、椭圆形形状或多边形形状。显示装置1可具有角部圆化的形状或角部倒角的形状。显示装置1可成形为使得其至少一部分的厚度逐渐改变。可选地,显示装置1的至少一部分可以是柔性的。

显示面板50包括显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA是内部设置有像素PX的区域。显示区域DA也被称为有源区域。非显示区域NDA可设置在显示区域DA的外围。例如,非显示区域NDA可沿着显示区域DA的外围设置。术语“非显示区域NDA”统称为显示面板50内的除了显示区域DA之外的区域,并且可被称为非有源区域。

非显示区域NDA设置有栅极驱动器20以驱动像素PX。栅极驱动器20可在设置在非显示区域NDA内的同时,与显示区域DA的一侧或者两个相对侧相邻地设置。栅极驱动器20可以以面板内栅极的方式设置在显示面板50的非显示区域NDA内,如图3中所示。然而,在另一个实施方式中,栅极驱动器20可实现为安装在柔性膜等上的驱动芯片,并且使用带式自动接合(TAB)方法接合至非显示区域NDA。

非显示区域NDA可设置有多个焊盘(未示出)。焊盘未被绝缘层覆盖。就是说,焊盘从显示面板50的表面暴露并且电连接至数据驱动器30和稍后将描述的电路板70。

显示面板50可包括互连线,电信号通过互连线传送至像素PX。互连线例如可包括栅极线GL1至GLn、数据线DL1至DLm以及电源线PL1和PL2。

电源线PL1和PL2通过焊盘电连接至电源单元40(或时序控制器10),从而将从电源单元40(或时序控制器10)提供的高电位驱动电压ELVDD和低电位驱动电压ELVSS传送至像素PX。

柔性膜60具有附接至显示面板50的焊盘区域PA的第一端和附接至电路板70的第二端。柔性膜60将显示面板50和电路板70电连接。柔性膜60包括用于将形成在焊盘区域PA中的焊盘与电路板70的互连线电连接的多条互连线。根据一个实施方式,柔性膜60经由各向异性导电膜(ACF)附接至相应焊盘的上表面。

当数据驱动器30被制造为驱动器芯片时,数据驱动器30可以以膜上芯片(COF)或塑料上芯片(COP)的方式安装在柔性膜60上。数据驱动器30基于从时序控制器10接收的图像数据DATA和数据驱动控制信号CONT2产生数据信号,并且通过连接的焊盘将数据信号输出至数据线DL1至DLm。

可在电路板70上安装每个都以驱动芯片的形式实现的多个电路。电路板70可以是印刷电路板或柔性印刷电路板,但是电路板70的类型不限于此。

电路板70可包括均以集成电路的形式安装的时序控制器10和电源单元40。在图3中,时序控制器10和电源单元40被例示为分离的部件,但是本发明的实施方式不限于此。就是说,在各种实施方式中,电源单元40和时序控制器10可被集成。可选地,时序控制器10可配置为执行电源单元40的功能。

图4是根据本发明的一个示例性实施方式的显示面板的剖面图。

参照图4,显示面板50包括像素区域PXA和围绕像素区域PXA设置的非像素区域NPXA,在像素区域PXA内,形成由电路元件和发光元件250构成的像素PX。非像素区域NPXA可包括非显示区域NDA和/或相邻像素PX之间的边界。

如图4中所示,根据本发明的一个示例性实施方式的显示面板50可包括顶部发光型发光元件250。当发光元件250是顶部发光型元件时,从有机发光层发射的光通过形成在顶表面上的阴极电极离开发光元件250。发射的光选择性地透过滤色器320。就是说,仅具体波长穿过滤色器320。滤色器320是可选的部件,因而可省略。

显示面板50包括第一基板100、缓冲膜110、辅助电极(105、106、107和120)、辅助互连线145、第一钝化膜150、涂覆膜160和发光元件250、以及接触孔215。

第一基板100是显示面板50的基础基板(base substrate),其可以是透光基板(即,透明基板)。第一基板100可以是由玻璃或钢化玻璃制成的刚性基板,或者可以是由塑料制成的柔性基板。例如,第一基板100由诸如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)等之类的塑料材料制成。然而,第一基板100的材料不限于此。

辅助电极105、106、107和120可设置在第一基板100上。设置在有源图案130下方的辅助电极105用作遮光层,从而保护氧化物半导体器件免受外部光的影响。就是说,辅助电极和有源图案130设置在不同的高度以彼此交叠。

辅助电极105、106、107和120中的至少一个连接至施加有高电位驱动电压ELVDD的第一电源线PL1或施加有低电位驱动电压ELVSS的第二电源线PL2。然而,本发明不限于此。具体地,与辅助互连线145连接的辅助电极120可连接至施加有低电位驱动电压ELVSS的第二电源线PL2。此外,与辅助电极120相邻的另一个辅助电极(未示出)也连接至施加有低电位驱动电压ELVSS的第二电源线PL2。就是说,可存在用于施加低电位驱动电压ELVSS的两个路径。根据这一配置,能够获得减小互连线电阻的效果。

辅助电极105、106、107和120由选自钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)以及这些金属的合金构成的集合的金属或金属合金制成。

缓冲膜110以覆盖辅助电极105、106、107和120的方式形成在第一基板100上。缓冲膜110防止离子或杂质从第一基板100扩散,并且阻挡湿气。此外,缓冲膜110提高了第一基板100的表面均匀性。

缓冲膜110由诸如氧化物或氮化物之类的无机材料、有机材料、或有机-无机复合物制成。缓冲膜110可具有单层结构或多层结构。例如,缓冲膜110可以是由三层或更多层构成的多层结构。例如,缓冲膜110是硅氧化物层、硅氮化物层和硅氧化物层的叠层。

有源图案130形成在缓冲膜110上。有源图案130由硅基半导体材料或氧化物基(oxide-based)半导体材料制成。非晶硅或多晶硅可用作硅基半导体材料。作为氧化物基半导体材料,可使用四元金属氧化物,比如铟锡镓锌氧化物(InSnGaZnO);三元金属氧化物,比如铟镓锌氧化物(InGaZnO)、铟锡锌氧化物(InSnZnO)、铟铝锌氧化物(InAlZnO)、锡镓锌氧化物(SnGaZnO)、铝镓锌氧化物(AlGaZnO)、锡铝锌氧化物(SnAlZnO);或二元金属氧化物,比如铟锌氧化物(InZnO)、锡锌氧化物(SnZnO)、铝锌氧化物(AlZnO)、锌镁氧化物(ZnMgO)、锡镁氧化物(SnMgO)、铟镁氧化物(InMgO)、铟镓氧化物(InGaO);氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)和氧化锌(ZnO)。

有源图案130可包括包含p型或n型杂质的漏极区域136和源极区域137。可在漏极区域136与源极区域137之间形成沟道。

在缓冲膜110上形成有源互连线(active interconnection line)131。如稍后所述,有源互连线131可将第二电极210和辅助互连线145电连接。

有源互连线131可以是由硅基半导体或氧化物基半导体制成的导电线。例如,可通过等离子体蚀刻工艺或者增强电容耦合等离子体处理工艺将形成在缓冲膜110上的氧化物基半导体改变为导体。然而,将氧化物半导体改变为导体的方法不限于此。氧化物半导体能够通过热处理改变为导体。在一些实施方式中,可在执行等离子体处理之前,通过与形成有源图案130的方法相同的工艺在缓冲膜110上形成有源互连线131。

栅极绝缘膜140插置在稍后描述的栅极电极143与有源图案130之间。栅极绝缘膜140可形成为覆盖缓冲膜110。

栅极绝缘膜140是硅氧化物(SiOx)膜、硅氮化物(SiNx)膜、或者SiOx和SiNx的双重膜。

在栅极绝缘膜140上设置第一导电膜。第一导电膜可包括栅极电极143。栅极电极143设置在与有源图案130的漏极区域136与源极区域137之间的沟道对应的位置处。

栅极电极143由选自钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)以及这些金属的合金构成的集合的材料制成。可选地,栅极电极143可具有由选自钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)以及这些金属的合金构成的集合的一种或多种材料制成的多层结构。例如,栅极电极143可以是钼和铝钕的双层、或者钼和铝的双层。

第一导电膜可进一步包括辅助互连线145。辅助互连线145形成为穿过栅极绝缘膜140和第一缓冲膜110延伸并且连接至辅助电极120。辅助互连线145延伸至非像素区域NPXA,从而与有源互连线131直接连接。因此,第一辅助互连线145在有源互连线131和辅助电极120之间形成中间导电路径。

第一辅助互连线145在与栅极电极143相同的工艺步骤中形成。在此,表述“一个元件在与另一个元件相同的工艺步骤中形成”是指一个元件与另一个元件同时形成,即,通过相同的工艺形成。就是说,通过相同工艺同时形成栅极电极143和第一辅助互连线145。此工艺可以是在栅极绝缘膜140上沉积导电材料的工艺。

第一辅助互连线145和有源互连线131分别限定接触孔215的一个侧表面和底表面,第一辅助互连线145和有源互连线131通过接触孔215电连接至第二电极210。对此,将参照图5A和图5B进行更详细的描述。

图5A和5B是图解图4的接触孔215的放大图。

首先参照图5A,接触孔215具有通过比第一钝化膜150更多地蚀刻第一辅助互连线145而形成的底切结构170。此处的底切结构170指的是由第一钝化膜150的下表面、第一辅助互连线145的侧表面、和有源互连线131的上表面限定的凹陷结构。引入底切结构170是为了在第二电极210与有源互连线131或第一辅助互连线145之间制造接触。

就是说,由于第一钝化膜150的一部分从接触孔215的壁表面突出,并且在接触孔215内在有源互连线131的上方向外突出,或者第一钝化膜150形成为在接触孔215的底部上方向外突出,所以发光层200无法均匀地形成在接触孔215的表面上,因而被局部切断。当在发光层200上形成第二电极210时,第二电极210和有源互连线131可彼此直接连接。由于第二电极210和有源互连线131彼此直接接触,所以减小了接触孔215中的接触电阻。这改进了OLED显示装置在功耗和发热方面的特性。

第二电极210与有源互连线131之间的接触表面211存在于底切结构170内。因此,当从上方观看时,接触表面211可至少部分地与第一钝化膜150交叠。

在形成第二电极210之后的接触孔215中的其余空间被第二钝化膜220填充。根据第二钝化膜220的台阶覆盖率,可在接触孔215中形成空隙。

图5B图解了这样一种结构,其中第二电极210比图5A的示例的第二电极210延伸进入到底切结构170中更多,从而直接连接至第一辅助互连线145。

由于第二电极210与第一辅助互连线145直接接触,所以能够形成第二电极210与辅助电极120之间的导电路径的接触表面211、212的面积增加。因此,与图5A的前一示例相比,此示例进一步减小了接触孔215中的接触电阻。就是说,通过这种结构,可改善OLED显示装置的功耗特性。

参照图5B,底切结构170限定为由第一钝化膜150的下表面限定的空间。利用底切结构170的结构,当第二电极210以比图5B的示例中的第二电极210更多的量沉积,使得第二电极210可与第一钝化膜150的下表面接触时,可防止短路的问题。这样可提高OLED显示器的工作可靠性。

第一导电膜包括源极电极141和漏极电极142。源极电极141和漏极电极142在其间具有栅极电极143的情况下设置在有源图案130上,并且源极电极141和漏极电极142间隔开预定距离。源极电极141和漏极电极142分别连接有源图案130的源极区域137和漏极区域136。

源极电极141、漏极电极142、栅极电极143和第一辅助互连线145全部包括在第一导电膜中。因此,源极电极141、漏极电极142、栅极电极143和第一辅助互连线145在相同的工艺步骤中形成。因此,能够使用单个掩模形成源极电极141、漏极电极142、栅极电极143和第一辅助互连线145。这降低了工艺复杂性。

源极电极141、漏极电极142、栅极电极143和有源图案130构成晶体管。晶体管例如可以是驱动晶体管DT或开关晶体管ST。图4图解了驱动晶体管DT的漏极电极142连接至发光元件250的第一电极180的示例。

例如,第一导电膜进一步包括存储电容器Cst的下电极、诸如栅极线GL1至GLn之类的电路元件的电极、以及驱动线。

在第一导电膜上形成第一钝化膜150。第一钝化膜150覆盖由第一导电膜形成的源极电极141、漏极电极142、栅极电极143和第一辅助互连线145。当形成穿过第一钝化膜150的接触孔时,在第一钝化膜150下方形成底切结构170,有源互连线131的上表面的至少一部分通过底切结构170暴露。

第一钝化膜150是用于保护其下层元件的绝缘膜。第一钝化膜150可以是硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层结构、或者由SiOx层和SiNx层构成的多层结构。

在第一钝化膜150上形成涂覆膜160。涂覆膜160是用于减缓在下层结构中形成的台阶的平坦化膜(也称为台阶覆盖膜)。涂覆膜160由诸如聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂、或丙烯酸酯之类的有机材料制成。

发光元件250形成在涂覆膜160上。每个发光元件250包括第一电极180、发光层200和第二电极210。第一电极180可以是阳极电极,第二电极210可以是阴极电极。当发光元件250是如图4中所示的顶部发光型元件时,第一电极180是反射电极,第二电极210是透射电极。

第一电极180形成在涂覆膜160上。第一电极180通过穿过涂覆膜160和第一钝化膜150的通孔连接至晶体管的漏极电极142。第一电极180由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锌(ZnO)之类的透明导电材料制成。当第一电极180是反射电极时,第一电极180可包括反射层。反射层由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)或其任一种合金制成。在一个实施方式中,反射层可以是作为银/钯/铜的合金叠层的APC结构。

在涂覆膜160上形成堤部绝缘膜190。堤部绝缘膜190是限定像素PX的发光区域的像素限定膜。堤部绝缘膜190形成为暴露第一电极180的一部分(例如,中央部分),并且覆盖其余部分(例如,边缘部分)。考虑到确保足够的开口率,优选第一电极180的暴露部分的面积尽可能大。第一电极180的未被堤部绝缘膜190覆盖的暴露部分是像素PX的发光区域。

在发光区域中,第一电极180、发光层200和第二电极210以彼此直接接触的方式堆叠。堤部绝缘膜190由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂之类的有机材料制成。

发光层200形成在第一电极180和堤部绝缘膜190上。发光层200延伸到非像素区域NPXA中,从而在部分暴露有源互连线131的顶表面的同时填充接触孔215的底部部分。

发光层200具有包括光产生层的多层结构。发光层200包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、有机发光层、电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)。

发光层200可具有由两个或更多个叠层构成的串联结构。在这种情况下,每个叠层都包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层。当发光层200具有由两个或更多个叠层构成的串联结构时,在每个叠层之间设置电荷产生层。电荷产生层包括邻近下层的叠层定位的n型电荷产生层、和形成在n型电荷产生层上并且邻近上层的叠层定位的p型电荷产生层。n型电荷产生层将电子注入到下层的叠层中,p型电荷产生层将空穴注入到上层的叠层中。n型电荷产生层可以是通过用诸如锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或铯(Cs)之类的碱金属或者诸如镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)或镭(Ra)之类的碱土金属来掺杂可电子传输的有机主体(host)材料层制备的掺杂有金属(metal-doped)的有机层。p型电荷产生层可以是掺杂有掺杂剂的可空穴传输的有机层。

由发光元件250产生的光的颜色是红色、绿色或蓝色,但是本发明不限于此。例如,发光层200的光产生层产生的光的颜色可以是品红色、青色、黄色或白色。

第二电极210形成在发光层200上。第二电极210形成为覆盖发光层200。第二电极210形成为在接触孔215内与有源互连线131或辅助互连线145直接接触。

第二电极210由透明导电材料(TCO)制成。可选地,第二电极210可由诸如钼(Mo)、钨(W)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)及其任意合金之类的半透射导电材料制成。当第二电极210由半透射导电材料制成时,通过微腔提高了发光效率。

第二钝化膜220形成为覆盖发光元件250。第二钝化膜220防止氧气或湿气渗透到发光元件250中。

第二钝化膜220由诸如硅氮化物、铝氮化物、锆氮化物、钛氮化物、铪氮化物、钽氮化物、硅氧化物、铝氧化物和钛氧化物之类的无机材料中的至少一种制成。

第二钝化膜220延伸到非像素区域NPXA中以填充接触孔215。

第二基板300设置成面向第一基板100。第二基板300利用填充材料接合至第一基板100。第二基板300包括由诸如玻璃、塑料或石英之类的透明材料制成的透明基板以提高透光率。

在第二基板300上设置黑矩阵310。在黑矩阵310之间设置滤色器320。滤色器320设置在与发光元件250对应的位置。就是说,滤色器320设置在发光元件250上方。当发光层200可发射红光、绿光或蓝光时,可省略滤色器320。

图6至图13是图解根据本发明的一个实施方式的有机发光二极管显示装置的制造方法的中间步骤的示图。

参照图6,在第一基板100上形成辅助电极105、106、107和120。

通过在第一基板100上沉积诸如钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)之类的导电材料来形成辅助电极105、106、107和120。

形成缓冲膜110以覆盖第一基板100和辅助电极105、106、107和120。缓冲膜110包括无机材料(例如,氧化物或氮化物)、有机材料或有机/无机复合物。缓冲膜110具有单层结构或多层结构。

参照图7,在缓冲膜110上形成有源图案130、有源互连线131和栅极绝缘膜140。

有源图案130由硅基半导体材料或氧化物基半导体材料制成。有源互连线131通过在有源图案上经由等离子体处理工艺或热处理工艺将氧化物半导体变为导体而形成。

栅极绝缘膜140形成为覆盖有源图案130和有源互连线131的至少一部分。

参照图8,在栅极绝缘膜140、有源图案130和有源互连线131上形成第一导电膜。第一导电膜包括栅极电极143、源极电极141、漏极电极142和辅助互连线145。第一导电膜穿过缓冲膜110延伸并且连接至辅助电极105、106、107和120。如图8中所示,在形成第一导电膜的早期阶段,辅助互连线145完全覆盖有源互连线131。

参照图9,在第一导电膜上形成第一钝化膜150和涂覆膜160。第一钝化膜150具有由硅氧化物(SiOx)、硅氮化物或这二者制成的单层结构或多层结构。涂覆膜160包含有机材料,比如聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂和丙烯酸酯。

参照图10,部分去除第一钝化膜150以暴露第一导电膜的一部分。当第一钝化膜150被部分蚀刻掉时,形成预接触孔255以暴露辅助互连线145的一部分。

参照图11,选择性地蚀刻通过预接触孔255暴露的辅助互连线145,以形成底切结构170。有源互连线131的上表面通过底切结构170暴露。由于形成了底切结构170,所以第一钝化膜150的一部分在有源互连线131的上表面上方向外突出。

参照图12,在涂覆膜160上形成第一电极180和堤部绝缘膜190。第一电极180通过形成为穿过涂覆膜160的通孔与漏极电极142连接。堤部绝缘膜190以暴露第一电极180的中央部分的方式形成。未被堤部绝缘膜190覆盖从而被暴露的第一电极180的中央部分被限定为发光区域。

参照图13,在第一电极180和堤部绝缘膜190上依次地形成发光层200和第二电极210。由于底切结构170的存在,发光层200在接触孔215内被切断。第二电极210覆盖发光层200的一端并且与有源互连线131直接接触。在一些实施方式中,第二电极210延伸至底切结构170中,从而与辅助互连线145接触。

参照图4,第二基板300接合至第一基板100。填料(未具体示出)被注入到第二基板300与第一基板100的间隙中,以保持第一基板100和第二基板300之间的粘附。可选地,在第二基板300与第一基板100之间插置封装层以防止湿气或异物渗透。例如,封装层可具有其中无机膜和有机膜交替堆叠的多层结构。

本发明所属领域的普通技术人员将理解,在不背离技术精神或不改变必要特征的情况下,能够以各种具体形式来实施本发明。因此,应当理解,上述实施方式在所有方面都是说明性的,而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求书而不是详细描述来表示,并且从权利要求书的含义和范围及其等同概念导出的所有的改变或修改形式应被解释为落入本发明的范围内。

相关技术
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