CN100463207C - 平板显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种平板显示装置。该装置可包括其上形成有由具有张应力的Mo层或Mo合金层形成的导电层图案的绝缘基板。氮化硅或氮氧化硅层位于所述导电层图案上。通过这种设置，能够实现所述导电层图案和所述绝缘层之间的应力平衡，并改善所述导电层图案和绝缘层之间的附着特性。

Description

平板显示装置
本申请要求享有2004年3月19递交的，申请号为No.2004-19005的韩国专利申请的优先权，其披露的内容在此全部包含引作参考。
技术领域
本发明涉及一种平板显示装置及其制造方法，尤其涉及一种有源矩阵平板显示装置及其制造方法。
背景技术
有源矩阵平板显示装置包括由栅线和数据线限定并以矩阵形式设置的单位像素(unit pixel)。单位像素包括至少一个薄膜晶体管(TFT)、由TFT控制的像素电极以及面向像素电极的对电极。有源矩阵平板显示装置包括几个薄膜，如栅线、数据线、像素电极和设置在它们中间的绝缘层。为了在制造该平板显示装置过程中的工艺稳定性，优化薄膜之间的应力组合(stresscombination)是非常重要的。
特别地，当在布线(wiring)如栅线和数据线以及与它们分别接触的绝缘层之间存在应力不均衡时，可发生布线和绝缘层之间的附着下降以及基板弯曲。
发明内容
本发明特别地提供一种平板显示装置以及一种有机发光装置，其实现布线和绝缘层之间的应力平衡因而改善布线和绝缘层之间的附着特性。
平板显示装置包括绝缘基板。由Mo层或Mo合金层形成的具有张应力的导电层图案可设置在绝缘基板上。氮化硅或氮氧化硅层可设置在导电层图案上。导电层图案可形成例如源电极、漏电极或布线。
有机发光装置可包括绝缘基板。半导体层可设置在绝缘基板上。导电层图案可由具有适当张应力的Mo层或Mo合金层形成，并且其可形成如源电极或漏电极。导电层图案可接触半导体层的两端。由氮化硅层或氮氧化硅层形成的钝化层可设置在导电层图案上。与源电极或漏电极相接触的像素电极可设置在钝化层上。形成源电极或漏电极的导电层也可形成布线。
对于有机发光装置，像素电极可由例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成。
对于平板显示装置(包括例如有机发光装置)，导电层图案的适合的张应力大于零且大约为300MPa或更少。导电层图案可以是大约3000至大约7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
厚。
Mo合金(对于平板显示器)可以是Mo-W合金。由Mo-W合金形成的导电层图案的张应力大约为300MPa或更少。由Mo-W合金形成的导电层图案大约为3000至大约7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
厚。Mo-W合金可包含大约5至大约25wt.％的钨。
对于平板显示装置和有机发光装置，氮化硅层和氮氧化硅层可包含约20at.％或更少的氢。优选地，氮化硅层和氮氧化硅层可包含大约10至大约20at.％的氢。绝缘基板可以是热处理过的玻璃基板。
附图说明
图1为示出根据本发明一个实施例的有机发光装置的单位像素的平面图；
图2为沿图1中I-I′线截取的用于说明根据本发明一个实施例的有机发光装置及其制造方法的截面图；
图3为示出根据Mo-W合金层的应力变化的失效概率的曲线图；
图4为示出根据Mo-W合金层厚度的应力变化的曲线图；
图5为示出根据Mo-W合金层厚度的表面电阻特性的曲线图。
具体实施方式
以下将参照附图充分地描述本发明，在附图中示出本发明的优选实施例。可是，本发明亦可以以不同的形式实现而不应限制于在此阐述的实施例。在图中，当一层表示为位于另一层或基板上时，表示该层可直接形成在基板的另一层上或可在其中插入一个或多个间层(或中间基板(intersubstrate))。相同的附图标记在说明书中始终指代相同的元件。
图1为示出根据本发明一个实施例的有机发光装置的单位像素的平面图，并且图2为沿图1中I-I′线截取用以说明根据本发明一个实施例的有机发光装置及其制造方法的截面图。
如图1和2所示，基板10可以是任意适合的基板，诸如例如玻璃或塑料基板。由于形成在基板上的薄膜的应力，玻璃或塑料基板很容易弯曲。因此，基板10可由热处理过的玻璃基板制备，使得弯曲相对的小。在基板10上可形成缓冲层15。缓冲层15可以是这样的层：其用于保护随后工序中形成的TFT不受从基板10发出的杂质如碱离子的影响。缓冲层15可由例如氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层或这些层的组合形成。
在缓冲层15上可沉积非晶硅层，并将该非晶硅层晶化从而形成多晶硅层。可运用准分子激光退火(ELA)、连续横向固化(SLS)、金属诱导晶化(MIC)、金属诱导横向晶化(MILC)等实现非晶硅层的晶化。
可对多晶硅层构图从而在基板10上形成驱动TFT半导体层21和开关TFT半导体层23。在具有半导体层21和23的基板的整个表面上形成栅绝缘层25。在栅绝缘层25上可沉积第一导电层并对其构图从而形成第一导电层图案。第一导电层图案可包括栅线37、从栅线37凸出并与开关TFT半导体层23交叉(cross)的开关TFT栅电极33、存储电容器下电极35以及与驱动TFT半导体层21交叉的驱动TFT栅电极31。第一导电层图案可由如Al、Al合金、Mo或Mo合金形成。优选地，第一导电层图案由化学方面和物理方面稳定的Mo或Mo合金形成。
在形成有第一导电层图案的基板10的整个表面上形成层间层45。层间层45可由氧化硅层形成。可在层间层中形成暴露半导体层21和23两端的预定区域以及存储电容器下电极35的接触孔，并随后可在具有接触孔的基板的整个表面上沉积第二导电层。通过构图第二导电层形成第二导电层图案。第二导电层可由具有适当张应力的Mo层或Mo合金层形成。与Al或Al合金相比，Mo或Mo合金具有物理和化学方面的稳定特性，例如良好耐腐蚀特性以及高熔点特性。
第二导电层图案可包括与栅线37交叉的数据线57、与数据线57平行的电源线59、从数据线57凸出并与开关TFT半导体层23相接触的开关TFT源电极53a、与开关TFT半导体层23和存储电容器下电极35相接触的开关TFT漏电极53b、从电源线59凸出的存储电容器上电极55、从电源线59凸出的驱动TFT源电极51a以及与驱动TFT半导体层21的一侧端部相接触的驱动TFT漏电极51b。
开关TFT M1可包括开关TFT源电极53a、开关TFT漏电极53b、开关TFT栅电极33和开关TFT半导体层23。驱动TFT M2可包括驱动TFT源电极51a、驱动TFT漏电极51b、驱动TFT栅电极31和驱动TFT半导体层21。存储电容器可由存储电容器下电极35和存储电容器上电极55构成。此外，栅线37、数据线57和电源线59可以是为TFT和电容器提供信号的布线。
在第二导电层图案上可形成钝化层60，并且可对其上形成有钝化层的基板进行热处理。钝化层60可由包含大量氢的氮化硅或氮氧化硅层形成。钝化层60中包含的氢扩散到由多晶硅形成的半导体21和23中，进而钝化一些缺陷如位于多晶硅晶界的悬空键(dangling bond)。此外，由氮化硅或氮氧化硅层形成的钝化层60能够阻止湿气或杂质进入TFT。可是，由氮化硅或氮氧化硅层形成的钝化层60具有大约200至大约400MPa的相对大的压应力。
与钝化层60相接触的第二导电层图案可由具有张应力的Mo层或Mo合金层形成。进而在第二导电层图案和钝化层60之间可获得应力平衡并改善附着特性。
优选地，第二导电层图案的张应力可为大约300MPa或更少。当第二导电图案的张应力大于大约300MPa时，即使钝化层60具有压应力，但由于第二导电层图案的张应力，基板10可能遭受应力。由于该应力，基板的中心部分可能向上弯曲。在随后的工序中，更具体地，在将基板固定在几种设备如曝光装置中的真空吸盘(vacuum absorption plate)上的工序中，基板弯曲可能引起基板损坏。此外，基板弯曲能够引起在对准设备或其他装置中的步骤失败。
由Mo层或Mo合金层形成的第二导电层图案可具有300MPa或更少的张应力，并可在70℃或更高的温度下形成。而且，第二导电层图案可被形成为大约3000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
至大约7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
的厚度。具有约3000至约7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
厚度的第二导电层图案可具有适合的表面电阻Rs。
形成第二导电层图案的Mo合金可以是Mo-W合金。Mo-W合金可优选包含约5至约25wt.％的W。当W的含量低于大约5wt.％时，可能产生微粒。当W的含量大于约25wt.％时，可能很难形成合金。
形成钝化层60的氮化硅或氮氧化硅层可包含大约20at.％或更少的氢，从而有助于避免过大的压应力。而且，为了有助于钝化缺陷例如上述多晶硅晶界中的不良悬空键，氮化硅或氮氧化硅层可优选地包含大约10at.％或更多的氢。因此，氮化硅或氮氧化硅层可优选地包含大约10至大约20at.％的氢。
此外，可在钝化层60上形成平坦化层65。平坦化层65(其能够减轻与下层图案引起的拓扑有关的问题)可由苯并环丁烯(BCB)形成。可是，可选地，平坦化层65可完全地省略。可在平坦化层65和钝化层60内形成通孔65a从而暴露驱动TFT漏电极51b。
可在具有通孔65a的基板的整个表面上沉积第三导电层。可通过构图第三导电层形成接触驱动TFT漏电极51b的像素电极70。像素电极70可由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成。如上所述，驱动TFT漏电极51b由Mo或Mo合金形成。因此，与Al或Al合金形成的驱动TFT漏电极51b相比，改善了像素电极70(由ITO或IZO形成)与驱动TFT漏电极51b接触的界面。
具有暴露像素电极70预定区域的开口75a的像素限定层75可被形成在像素电极70上。有机功能层80可形成为在开口75a中与暴露的像素电极70相接触。可在有机功能层80上形成对电极90。有机功能层80可包括例如有机发射层。
有机发光二极管可包括像素电极70、有机功能层80和对电极90。
尽管参照有机发光显示装置已经描述了本发明，但本领域技术人员将理解可在各个方面例如通过应用于液晶显示装置来修改本发明。
图3为示出根据Mo-W合金层的应力变化的失效概率的曲线图。失效概率为在对准设备等中由于基板弯曲而发生基板损坏以及步骤失败的基板的比例。
如图3所示，当形成在基板上的Mo-W合金层的应力大于300MPa时，则失效概率迅速增加。可是，当应力为300MPa或更少时，失效概率可保持低于大约10％，并能降至大约0.001％。也就是说，当Mo-W合金层的应力为大约300MPa或更少时，基板弯曲很少发生。
图4为示出根据Mo-W合金层厚度的应力变化的曲线图。附图标记A、B和C表示分别在大约20℃、大约70℃和大约150℃形成的Mo-W合金层。
如图4所示，当在20℃(A)沉积Mo-W合金层时，可以看出应力不依赖于层的厚度。可是，当在70℃或更高温度(B、C)形成Mo-W合金层时，随层厚增加应力特性从压应力(具有负值的应力)变化至张应力(具有正值的应力)。当在70℃或更高温度下沉积Mo-W合金层时，具有张应力的层可为大约3000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
或更厚。
可是，Mo-W合金层的张应力可优选地为300MPa或更少，从而防止变形(如基板的弯曲)。为实现这点，Mo-W合金层的厚度可为小于7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
。
图5为示出根据Mo-W合金层厚度的表面电阻特性的曲线图。附图标记A、B和C表示分别在大约20℃、70℃和150℃形成Mo-W合金层。
如图5所示，Mo-W合金层的表面电阻没有随着沉积温度显示出明显的改变，但可随着层厚而改变。当Mo-W合金层为大约3000至大约7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
厚时，Mo-W合金可具有大约0.2至大约0.5Ω/□的适合的表面电阻。因此，即使平板显示装置的布线由具有大约3000至大约7000
Figure C200510052114D0005131400QIETU
的厚度的Mo-W合金形成，由于电压降引起的信号延迟也不明显。
如上所述，能够实现导电层图案和绝缘层之间的应力平衡。因而能够实现具有导电层图案与绝缘层之间改善的附着特性的平板显示装置，如有机发光显示装置和液晶显示器。此外，导电层图案可具有大约300MPa或更小的应力，进而抑制诸如由于基板弯曲引起的基板损坏等缺陷。

Claims (24)

1.一种平板显示装置，包括：
导电层图案，其设置在绝缘基板上并由具有张应力的Mo层和Mo合金层构成的组中的至少一种形成；以及
氮化硅层和氮氧化硅层构成的组中的至少一种，其位于所述导电层图案上，
其中所述导电层图案的张应力大于零且为300MPa或更少。
2.根据权利要求1所述的平板显示装置，其中所述导电层图案包括源电极、漏电极和布线构成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的平板显示装置，其中所述导电层图案具有3000至7000
Figure C200510052114C0002161409QIETU
之间的厚度。
4.根据权利要求1所述的平板显示装置，其中Mo合金包括Mo-W合金。
5.根据权利要求4所述的平板显示装置，其中由所述Mo-W合金形成的所述导电层图案的张应力为300MPa或更少。
6.根据权利要求5所述的平板显示装置，其中由所述Mo-W合金形成的所述导电层图案为3000至7000
Figure C200510052114C0002161425QIETU
厚。
7.根据权利要求4所述的平板显示装置，其中所述Mo-W合金包含5至25wt.％的W。
8.根据权利要求1所述的平板显示装置，其中所述氮化硅层和氮氧化硅层分别包含20at.％或更少的氢。
9.根据权利要求8所述的平板显示装置，其中所述氮化硅层和氮氧化硅层分别包含10至20at.％的氢。
10.根据权利要求1所述的平板显示装置，其中所述绝缘基板包括热处理过的玻璃基板。
11.一种有机发光装置，包括：
设置在绝缘基板上的半导体层；
导电层图案，其由具有张应力的Mo层和Mo合金层的组中的至少一种形成，其中所述导电层图案形成源电极和漏电极中的至少任何一种，并且其中所述导电层图案接触所述半导体层的两端；
钝化层，其在所述导电层图案上并包含氮化硅层和氮氧化硅层构成的组中的至少一种；和
像素电极，其位于所述钝化层上并接触所述源电极和所述漏电极的组中的至少一种，
其中所述导电层图案的张应力大于零且为300MPa或更少。
12.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述半导体层包括多晶硅。
13.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述像素电极包括氧化铟锡和氧化铟锌构成的组中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述导电层图案具有3000至7000
Figure C200510052114C0003161502QIETU
之间的厚度。
15.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述Mo合金包括Mo-W合金。
16.根据权利要求15所述的有机发光装置，其中由所述Mo-W合金形成的所述导电层图案的张应力为300MPa或更少。
17.根据权利要求16所述的有机发光装置，其中由所述Mo-W合金形成的所述导电层图案为3000至7000
Figure C200510052114C0003161516QIETU
厚。
18.根据权利要求15所述的有机发光装置，其中所述Mo-W合金包含5至25wt.％的W。
19.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述导电层包括源电极和漏电极的组中的至少一种，并且所述导电层也包括布线。
20.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述氮化硅层和氮氧化硅层分别包含20at.％或更少的氢。
21.根据权利要求20所述的有机发光装置，其中所述氮化硅层和氮氧化硅层分别包含10至20at.％的氢。
22.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述绝缘基板包括热处理过的玻璃基板。
23.根据权利要求1所述的平板显示装置，其中氮化硅层和氮氧化硅层的压应力为200MPa至400MPa。
24.根据权利要求11所述的有机发光装置，其中所述钝化层的压应力为200MPa至400MPa。
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