CN100468764C - 有源矩阵有机发光显示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机发光显示器及其制造方法。该有机发光显示器包括具有像素驱动电路区域和开口区域的基板。具有源极/漏极电极的薄膜晶体管设置在基板的像素驱动电路区域上。在源极/漏极电极上设置钝化绝缘层，并使之具有用于暴露源极/漏极电极之一的通孔。像素电极设置在通孔的底表面上并与暴露的源极/漏极电极相接触，并在绝缘层上延伸。第一光敏有机绝缘层设置在形成了像素电极的通孔内，从而填充通孔并暴露通孔周围的像素电极部分。有机发射层设置在暴露的像素电极上。

Description

有源矩阵有机发光显示器及其制造方法

技术领域

本发明涉及有机发光显示器(OLED)及其制造方法，尤其涉及一种有源矩阵OLED(AMOLED)及其制造方法。

背景技术

通常，OLED显示器为发射型显示器，其中荧光有机化合物被电激发而发光。基于用于驱动设置为矩阵形式的N×M像素的驱动方式，OLED可分成无源OLED和有源OLED。AMOLED具有比无源矩阵OLED低的功耗，因而有利地适合于实现大的显示区域并具有高分辨率。

AMOLED包括形成在绝缘基板上的缓冲层。使用常规方法在绝缘层的缓冲层上形成有源层、栅极绝缘层、栅极电极、间层和源极/漏极电极。源极/漏极电极通过形成在间层中的接触孔与有源层相连接。有源层、栅极绝缘层、栅极电极和源极/漏极电极形成薄膜晶体管。钝化层形成在包含薄膜晶体管的基板的整个表面之上，并在钝化层中形成用于暴露源极/漏极电极之一的通孔。钝化层为无机层并具有不好的平坦化特性，因而具有由钝化层下面的图案引起的、特别是由于接触孔的形貌引起的凹槽。

随后，形成与通孔内暴露的源极/漏极电极相接触的像素电极。由于像素电极沿通孔的底部和侧壁形成，所以其在通孔内部弯曲。进而，形成像素限定层，使其覆盖通孔内部弯曲的像素电极，并使得像素限定层在与通孔间隔开的位置处具有开口以暴露像素电极。随后，在开口内部暴露的像素电极上形成有机发射层，并在该有机发射层上形成对电极。像素电极、有机发射层和对电极形成有机发光二极管，其通过通孔与薄膜晶体管相连从而由薄膜晶体管驱动。

在制造OLED的方法中，像素限定层用于使有机发射层不位于通孔内部的弯曲像素电极上，从而可以防止由于弯曲的有机发射层引起的变差。另外，能够缓和由于钝化层下面的图案引起的形貌，特别是由于接触孔引起的形貌，从而防止有机发射层在接触孔上方弯曲或断裂。

像素限定层通常由具有良好平坦化特性的光敏有机绝缘层形成，并且光敏有机绝缘层包含感光剂。当有机发光显示器被驱动时，感光剂会表现为脱气(outgas)而引起与像素限定层接触的有机发射层的变差。

发明内容

本发明提供一种有机发光显示器及其制造方法，其能够最小化由于光敏层发出的脱气而引起的有机发射层变差，并同时也能够防止由于有机发射层弯曲引起的变差。

根据本发明的一个方面，提供一种显示器，其包括：基板，其包括像素驱动电路区域和开口区域；薄膜晶体管，其设置在像素驱动电路区域上并具有源极/漏极电极；绝缘层，其位于源极/漏极电极上并具有适于暴露源极/漏极电极之一的通孔；像素电极，其与在通孔内暴露的源极/漏极电极相接触并在绝缘层上延伸；第一光敏层图案，它位于设置了像素电极的通孔内并且适于暴露与通孔相邻的一部分像素电极；以及有机发射层，其设置在暴露的像素电极上。

第一光敏层图案优选包括丙烯酸基聚合物和酰亚胺基聚合物之一。

绝缘层优选地包括无机层。

无机层优选地包括氮化硅层。

第一光敏层图案优选地暴露通孔四周的像素电极部分。

绝缘层优选地包括凹槽，并且其中该显示器还包括适于填充该绝缘层凹槽的第二光敏层图案。

第二光敏层图案优选地包括丙烯酸基聚合物和酰亚胺基聚合物之一。

像素电极优选地包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之一。

像素电极优选地包括倾斜的边缘。

像素电极的倾斜的边缘优选地包括小于或者等于20度的楔角。

根据本发明的另一方面，提供一种制造显示器的方法，该方法包括：制备包括像素驱动电路区域和开口区域的基板，基板具有上表面和下表面；在基板像素驱动电路区域的上表面上形成具有源极/漏极电极的薄膜晶体管；在源极/漏极电极上形成绝缘层；形成暴露绝缘层下的源极/漏极电极之一的通孔；形成与暴露在通孔内的源极/漏极电极相接触并在绝缘层上延伸的像素电极；在包括像素电极的基板上形成光敏层；从基板的下表面照射光束以曝光光敏层；显影曝光的光敏层从而暴露开口区域的像素电极；回蚀显影的光敏层从而在通孔内形成第一光敏层图案并暴露靠近通孔的像素电极部分；以及在暴露的像素电极上形成有机发射层。

形成绝缘层优选地包括形成无机层。

形成无机层优选地包括形成氮化硅层。

形成绝缘层优选地包括在其中形成凹槽，并且其中方法进一步包括在回蚀显影的光敏层时，形成填充凹槽的第二光敏层图案。

像素电极优选地由氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之一形成。

像素电极优选地形成为具有倾斜的边缘。

像素电极的倾斜的边缘优选地具有小于或等于20度的楔角。

光敏层优选地由丙烯酸基聚合物和酰亚胺基聚合物之一形成。

光敏层优选地通过旋涂法形成。

光敏层优选地通过灰化进行回蚀。

附图说明

通过参照附图和以下详细的说明，本发明的完整价值及其很多优点将更明显，并会被更好理解，在附图中相同的附图标记表示相同或相似的元件，其中：

图1为AMOLED及其制造方法的截面图；和

图2A至附图2C为根据本发明一个实施例的AMOLED及其制造方法的截面图。

具体实施方式

图1为AMOLED及其制造方法的截面图。

参照图1，在绝缘基板100上形成缓冲层105。有源层110、栅极绝缘层120、栅极电极130、间层140和源极/漏极电极145形成在绝缘层100的缓冲层105上。源极/漏极电极145通过形成在间层140中的接触孔141与有源层110相接触。有源层110、栅极绝缘层120、栅极电极130和源极/漏极电极145形成薄膜晶体管。在包括薄膜晶体管的基板100的整个表面之上形成钝化层150，并在钝化层150中形成用于暴露源极/漏极电极145之一的通孔155。钝化层150为无机层并具有不好的平坦化特性，因而其具有由于钝化层150下面的图案、特别是由于接触孔141的形貌所引起的凹槽。

随后，形成像素电极170使其与通孔155内部暴露出来的源极/漏极电极145相接触。由于像素电极170沿通孔155的底部和侧壁形成，所以其在通孔155内部弯曲。进而，形成像素限定层175，使其覆盖通孔155内部弯曲的像素电极170，并使该像素限定层175在与通孔155间隔开的位置处具有用于暴露像素电极170的开口(opening)178。随后，在开口178内部暴露出来的像素电极170上形成有机发射层180，并在该有机发射层180上形成对电极190。像素电极170、有机发射层180和对电极190形成有机发光二极管，其通过通孔155连接到薄膜晶体管从而由薄膜晶体管驱动。

在制造OLED的方法中，像素限定层175起到使有机发射层180不位于通孔155内的弯曲像素电极170上的作用，从而可以防止由于弯曲的有机发射层180引起的变差。另外，能够缓和因钝化层150下面的图案引起的形貌，特别是因接触孔141引起的形貌，从而防止有机发射层180在接触孔141之上弯曲或断裂。

像素限定层175通常由具有良好平坦化特性的光敏有机绝缘层形成，并且光敏有机绝缘层包含感光剂。当OLED被驱动时，感光剂可发生脱气而引起与像素限定层接触的有机发射层的变差。

在下文将参照附图更加充分地说明本发明，在附图中示出了本发明的一个示例性实施例。可是，本发明可以以不同的形式实现而不应认为限于在此阐述的实施例。更确切地，提供该示例性实施例是为了使本公开彻底而完全，并向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。

在以下说明中，层被描述为形成于另一层上或基板上，应理解为意味着该层能直接形成在另一层或基板上，或者在该层和另一层或基板之间可插入第三层。相同的附图标记在说明书和附图中始终指代相同的元件。

图2A至图2C为根据本发明一个实施例的AMOLED及其制造方法的截面图。OLED至少具有一个单元像素，并且这些附图仅限于表示OLED的单元像素。

参照图2A，制备具有开口区域A和像素驱动电路区域B的基板300。基板300具有上表面和下表面。基板300可以是绝缘基板。基板300优选是由玻璃或塑料形成的透明基板。随后，在基板300的上表面上形成缓冲层305。该缓冲层305用于保护将在后续工序中形成的薄膜晶体管，使之不受到基板300发出的杂质的影响，并且其可由氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层或它们的叠层形成。

随后，在基板300的像素驱动电路区域B上形成有源层310，在该区域已经形成有缓冲层305。有源层310可由非晶硅或多晶硅形成，并优选由多晶硅形成。在包括有源层310的基板的上表面上形成栅极绝缘层320，并在栅极绝缘层320上对应有源层310预定区域的位置处形成栅极电极330。使用栅极电极330作为掩模将杂质掺杂进有源层310中，从而在有源层中形成源极/漏极区域315，同时限定沟道区318设置在源极/漏极区域315之间。间层340形成在包括栅极电极330的基板的上表面上。间层340可由氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层或其叠层形成。随后，在间层340中形成用于暴露每个源极/漏极区域315的接触孔341。在间层340上和暴露在接触孔341中的源极/漏极区域315上沉积导电层。对沉淀的导电层构图，这样形成源极/漏极电极345。源极/漏极电极345分别与接触孔341中暴露的源极/漏极区域315相接触。有源层310、栅极电极330和源极/漏极电极345形成薄膜晶体管。

进而，在源极/漏极电极345上形成绝缘层350。绝缘层350可以是钝化层350。钝化层350可以是无机层。该钝化层350优选为氮化硅层。该钝化层350不仅保护钝化层350下面的薄膜晶体管，而且在有源层310由多晶硅形成时，使有源层310的晶粒边界处存在的自由键(dangling bond)钝化。这样的钝化层350具有差的平坦化特性，所以其具有由钝化层350下面的图案、特别是由接触孔341引起的形貌导致产生的凹槽350a。

随后，在钝化层350内形成通孔365从而暴露源极/漏极电极345之一。在钝化层350上沉积透明导电层并对之构图从而形成像素电极370。像素电极370在通孔365中、特别是在通孔365的底部与暴露的源极/漏极电极345相接触。像素电极370在钝化层350上延伸。当沉积的透明导电层被构图时，像素电极370优选地形成为具有倾斜的边缘370a。更优选地，该楔角等于或者小于20°。该透明导电层，也就是像素电极370优选由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成。

随后，在包含像素电极370的基板上形成光敏层375，使得光敏层375填充形成有像素电极370的通孔365和凹槽350a。光敏层370优选具有优良的平坦化特性。具有优良平坦化特性的光敏层370能够缓和钝化层350的形貌从而具有平坦化表面。为此，光敏层375优选为有机层。该光敏层375为正型，从而其具有当曝光时转变为可溶于显影液的材料的特性。该光敏层375优选由丙烯酸基聚合物或酰亚胺基聚合物(聚酰亚胺)形成。此外，可使用旋涂方法将光敏层375形成在基板上。

随后，对已经形成有光敏层375的基板300的下表面照射光，从而对光敏层375进行背曝光(back exposure)。在基板300的开口区域A上，缓冲层305、栅极绝缘层320、间层340和钝化层350顺序沉积，因而从基板300下表面入射的光能够透射。因此，形成在开口区域A的钝化层350上的光敏层375被曝光。在基板的像素驱动电路区域B上，沉积有源层310、栅极电极330、栅极布线(未示出)、源极/漏极电极345、数据布线(未示出)和电源布线(未示出)，其中有源层310由硅形成，而栅极电极330、源极/漏极电极345、数据布线以及电源布线由金属形成，从而光束不能从此透射。因而，形成在像素驱动电路区域B的钝化层350上的光敏层375不会暴露在从基板300下表面入射的光中。结果，光敏层375被曝光的部分，即开口区域A上的部分转变成可溶解于显影液的材料，而像素驱动电路区域B上的光敏层375未转变。

参照图2B，使用显影液显影光敏层375。在这种情况中，开口区域A上的光敏层375被显影剂所溶解并被除去，从而暴露出开口区域A上的像素电极370。显影后的光敏层376位于包括通孔365的上部在内的像素驱动电路区域B上。

参照图2C，将显影后的光敏层376回蚀(etch back)直到暴露出钝化层350。使用回蚀将显影后的光敏层376从其上部各向异性地蚀刻，从而形成第一光敏层图案377a和第二光敏层图案377b。

第一光敏层图案377a位于通孔365内，从而特别地用于填充形成有像素电极370的通孔365并暴露通孔365附近的像素电极部分。第一光敏层图案377a暴露通孔四周的像素电极370。第二光敏层图案377b填充钝化层350的凹槽350a从而暴露像素驱动电路区域B的钝化层350。因此，通孔365的上部和凹槽350a的上部都被平坦化。

可通过灰化进行回蚀。用于灰化的气体可以包括O2、Ar、CF4和SF6。当进行灰化时，暴露于灰化气体的第一和第二光敏层图案377a和377b的上部被处理，从而减少脱气。

进而，在包含第一和第二光敏层图案377a和377b的基板的上表面上形成有机发射层380。因此，该有机发射层380不仅形成在暴露的像素电极370上，而且也形成在像素电极370的边缘370a上。如上，所形成的像素电极具有倾斜的边缘370a，因此可以抑制由于集中在像素电极370的边缘370a上的偏置(bias)所引起的有机发射层380的变差。有机发射层380可按照每个单元像素予以构图，从而实现全色OLED。可运用激光诱导热成像方法、使用阴影掩模(shadow mask)的真空沉积方法等对有机发射层380构图。随后在该有机发射层380上形成对电极390。该对电极390可形成在基板的整个表面上。像素电极370、有机发射层380和对电极390构成有机发光二极管，其通过通孔365与薄膜晶体管相连从而由该薄膜晶体管所驱动。

如上，光敏层图案377a和377b所占据的区域可以被最小化，同时光敏层图案377a和377b使通孔365的上部以及凹槽377b变得平坦。这样的构造不仅能抑制由于从光敏层发出的脱气引起的有机发射层380的变差，也能抑制由于对电极390和有机发射层380的弯曲所引起的变差。另外，光敏层377暴露于从基板下表面入射的光，其中利用像素驱动电路区域B上的金属布线和有源层310作为掩模进行光敏层377的曝光，从而与使用其它光掩模在基板上表面上进行曝光相比能够减少掩模的数量。

如上所述，根据本发明，能够最小化由从光敏层发出的脱气所引起的有机发射层的变差，并同时也能防止由于对电极和有机发射层弯曲所引起的变差。

虽然已经参照特定实施例描述了本发明，但应当理解，作出本公开的目的是为了以实例的方式说明本发明，而不应认为是限定本发明的范围。本领域技术人员能在不脱离本发明的范围和精神的情况下修改本发明。

本申请要求2003年11月22日向韩国知识产权局提交的第2003-83391号申请“ACTIVE MATRIX OLED AND METHOD FOR FABRICATING THESAME”的优先权，并在此引入其全部内容作为参考。

Claims (18)

1.一种显示器，包括:

基板，其包括像素驱动电路区域和开口区域；

薄膜晶体管，其设置在所述像素驱动电路区域上并具有源极/漏极电极；

绝缘层，其位于所述源极/漏极电极上并具有适于暴露所述源极/漏极电极之一的通孔；

像素电极，其与所述通孔内暴露的源极/漏极电极相接触并在所述绝缘层上延伸；

第一光敏层图案，它位于其中设置了所述像素电极的所述通孔内，并且适于暴露所述像素电极的与所述通孔相邻的部分；以及

有机发射层，其设置在所暴露的像素电极上，

其中所述绝缘层包括凹槽，并且其中该显示器还包括位于所述凹槽内并适于暴露所述绝缘层的与所述凹槽相邻的部分的第二光敏层图案。

2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述第一光敏层图案包括丙烯酸基聚合物和酰亚胺基聚合物之一。

3.根据权利要求1所述的显示器，其中所述绝缘层包括无机层。

4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述无机层包括氮化硅层。

5.根据权利要求1所述的显示器，其中所述第一光敏层图案暴露所述像素电极的在所述通孔周围的部分。

6.根据权利要求1所述的显示器，其中所述第二光敏层图案包括丙烯酸基聚合物和酰亚胺基聚合物之一。

7.根据权利要求1所述的显示器，其中所述像素电极包括氧化铟锡和氧化铟锌之一。

8.根据权利要求1所述的显示器，其中所述像素电极包括倾斜的边缘。

9.根据权利要求8所述的显示器，其中所述像素电极的倾斜的边缘包括小于或者等于20度的楔角。

10.一种制造显示器的方法，该方法包括:

制备包括像素驱动电路区域和开口区域的基板，所述基板具有上表面和下表面；

在所述像素驱动电路区域的所述基板的上表面上形成具有源极/漏极电极的薄膜晶体管；

在所述源极/漏极电极上形成绝缘层；

形成暴露所述绝缘层下的所述源极/漏极电极之一的通孔；

形成与所述通孔内的所暴露的源极/漏极电极相接触并在所述绝缘层上延伸的像素电极；

在包括所述像素电极的基板上形成光敏层；

将光照射到所述基板的所述下表面上从而曝光所述光敏层；

显影所曝光的光敏层从而暴露所述开口区域的像素电极；

回蚀显影的光敏层从而在所述通孔内形成第一光敏层图案并暴露所述像素电极的与通孔相邻的部分；以及

在所暴露的像素电极上形成有机发射层，

其中形成所述绝缘层包括在其中形成凹槽，并且其中所述方法进一步包括在回蚀所述显影的光敏层时，形成填充所述凹槽的第二光敏层图案。

11.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述绝缘层包括形成无机层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述无机层包括形成氮化硅层。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述像素电极由氧化铟锡和氧化铟锌之一形成。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述像素电极形成为具有倾斜的边缘。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述像素电极的倾斜的边缘具有小于或等于20度的楔角。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述光敏层由丙烯酸基聚合物和酰亚胺基聚合物之一形成。

17.根据权利要求10所述的方法，其中所述光敏层通过旋涂法形成。

18.根据权利要求10所述的方法，其中所述光敏层通过灰化进行回蚀。

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