CN101261956B - 制造显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造显示装置的方法，该方法减少了焊盘电极的损坏。该方法包括以下步骤：在第一基底上的像素区中形成薄膜晶体管，并同时在第一基底上的焊盘区中形成焊盘电极；形成连接到薄膜晶体管的第一像素电极，并同时形成覆盖焊盘电极的焊盘保护层；通过去除焊盘保护层暴露焊盘电极。
Description
技术领域
本公开涉及一种制造显示装置的方法，更详细地讲，涉及一种能够抑制对焊盘电极的损坏的有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器通过驱动有机发光元件来显示图像。有机发光元件包括阳极(例如，空穴注入电极)、有机发射层和阴极(例如，电子注入电极)。当电子和空穴分别通过阳极和阴极被注入到有机发射层时，在有机发射层中产生激子，即电子和空穴的结合体。通过激子从激发态跃迁到基态时产生的能量来发射光。
有源矩阵型OLED显示器通常具有包括像素区和焊盘区的基底，其中，在像素区中显示图像，焊盘区形成在像素区外部。外部模块安装在焊盘电极上，焊盘电极形成在焊盘区中。在像素区中，以矩阵形式设置红色、绿色、蓝色有机发光元件。对每个有机发光元件提供至少两个薄膜晶体管(以下，称作“TFT”)，从而可以独立地控制每个有机发光元件。
通常，OLED显示器通过利用以下工艺来制造：(1)在基底上形成TFT，该TFT包括有源层、栅电极、源电极和漏电极；(2)形成平坦化层以覆盖TFT；(3)在连接到漏电极的平坦化层上形成第一像素电极；(4)在第一像素电极上形成有机发射层和第二像素电极。在形成TFT的过程中，焊盘电极形成在焊盘区中。焊盘电极由至少一个绝缘层覆盖。此外，焊盘电极通过形成在绝缘层中的开口暴露在基底上。
然而，在前述制造工艺中，在焊盘电极被暴露的状态下形成第一像素电极。因此，焊盘电极可能被第一像素电极蚀刻剂损坏。即，如果焊盘电极包含可以被第一像素电极蚀刻剂蚀刻的材料，则焊盘电极可能在蚀刻第一像素电极的过程中被蚀刻，这会导致焊盘电极的断路(disconnection)。
发明内容
一个目的在于提供一种减少对焊盘电极的损坏的显示装置的制造方法。
一些实施例提供了一种制造显示装置的方法，该方法包括以下步骤：在第一基底上的像素区中形成薄膜晶体管，同时在第一基底上的焊盘区中形成焊盘电极；形成连接到薄膜晶体管的第一像素电极，并同时形成覆盖焊盘电极的焊盘保护层；通过去除焊盘保护层来暴露焊盘电极。
第一像素电极可包含Ag。第一像素电极可包括第一透明导电层、反射层和第二透明导电层，所述反射层可包含Ag。
还可在第一像素电极上形成有机发射层和第二像素电极。可在去除焊盘保护层之前将第二基底结合到第一基底上。可通过湿蚀刻去除焊盘保护层。
形成薄膜晶体管的步骤可包括：在第一基底上顺续形成有源层、栅极绝缘层和栅电极；在栅极绝缘层上形成层间绝缘层以覆盖栅电极；在层间绝缘层上形成源电极和漏电极。
栅电极和焊盘电极可同时由相同的材料形成。在这种情况下，焊盘电极可包含从由MoW、Al、Cr和Al/Cr组成的组中选出的任何一种组分。另一方面，源电极、漏电极和焊盘电极可同时由相同的材料形成。在这种情况下，焊盘电极可包含从由Ti、Ti合金、Ta和Ta合金组成的组中选出的任何一种组分。
一些实施例提供了一种制造显示装置的方法，该方法包括以下步骤：在第一基底上的像素区中形成薄膜晶体管，并同时在第一基底上的焊盘区中形成焊盘电极；形成连接到薄膜晶体管的第一像素电极，并同时形成覆盖焊盘电极的焊盘保护层；通过去除焊盘保护层来暴露焊盘电极。
在一些实施例中，第一像素电极包含Ag。在一些实施例中，第一像素电极包括第一透明导电层、反射层和第二透明导电层，所述反射层包含Ag。
一些实施例还包括在第一像素电极上形成有机发射层和第二像素电极。
一些实施例还包括在去除焊盘保护层之前将第二基底结合到第一基底上。在一些实施例中，通过湿蚀刻去除焊盘保护层。
在一些实施例中，形成薄膜晶体管的步骤包括：在第一基底上顺续形成有源层、栅极绝缘层和栅电极；在栅极绝缘层上形成层间绝缘层，以覆盖栅电极；在层间绝缘层上形成源电极和漏电极。
在一些实施例中，栅电极和焊盘电极基本上同时由相同的材料形成。在一些实施例中，焊盘电极包含MoW、Al、Cr和Al/Cr中的至少一种。
一些实施例还包括：在薄膜晶体管和焊盘电极上形成平坦化层；通过将平坦化层图案化形成通孔，从而暴露漏电极；通过将平坦化层和层间绝缘层图案化形成焊盘接触孔，从而暴露焊盘电极。
在一些实施例中，源电极、漏电极和焊盘电极基本上同时由相同材料形成。在一些实施例中，焊盘电极包含Ti、Ti合金、Ta和Ta合金中的至少一种。所述Ti合金包括TiN，所述Ta合金包括TaN。
一些实施例还包括：在薄膜晶体管和焊盘电极上形成平坦化层；通过将平坦化层图案化以形成暴露漏电极的通孔和暴露焊盘电极的焊盘接触孔。
一些实施例提供了一种使用所公开的方法制造的显示装置。在一些实施例中，所述显示装置是有机发光二极管(OLED)显示器。
附图说明
图1是有机发光二极管(OLED)显示器的实施例的透视图。
图2A至图2G是根据第一实施例的制造OLED显示器的方法的剖视图。
图3A至图3C是根据第二实施例的制造OLED显示器的方法的剖视图。
具体实施方式
以下，将参照附图对特定实施例进行更充分地描述，在附图中示出了本发明的示例性实施例。本领域技术人员应该认识到，在不脱离本公开的精神或范围的所有情况下，所描述的实施例可以进行各种不同方式的修改。应该理解的是，当第一元件被描述为“在”第二元件“上”时，所述第一元件可以直接在第二元件上，或者可以在第一元件和第二元件之间存在一个或多个中间元件。
图1是根据实施例的显示装置100的实施例的透视图，其中示出一种有机发光二极管(OLED)显示器作为示例。参照图1，OLED显示器100包括第一基底12和第二基底16，第二基底16通过使用密封剂14与第一基底12结合。显示图像的像素区A100形成在密封剂14的内周内，在像素区A100中第一基底12与第二基底16相互面对。焊盘区A110形成在密封剂14的外部，在焊盘区A110中，暴露第一基底12。第二基底16包含吸潮剂(未示出)。
多个子像素18以矩阵形式设置在第一基底12上的像素区A100中。扫描驱动器20和数据驱动器22设置在像素区A100的外部，并被构造成用于驱动子像素18。
焊盘电极24设置在在第一基底12上的焊盘区A110中，并被构造成用于向扫描驱动器20和数据驱动器22传输电信号。外部模块(例如，薄膜覆晶(COG)或柔性印刷电路(FPC)膜等，未示出)安装在焊盘电极24上。
如附图所示，每个子像素18包括发光元件L1和驱动电路。发光元件L1包括阳极、有机发射层和阴极。例如，驱动电路可包括第一开关薄膜晶体管(在下文，称作“第一TFT”)T1、第二驱动薄膜晶体管(在下文，称作“第二TFT”)T2和存储电容器Cst。然而，子像素18的结构不限于此。
第一TFT T1连接到扫描线SL1和数据线DL1。此外，第一TFT T1根据输入到扫描线SL1的开关电压将从数据线DL1输入的数据电压传输到第二TFT T2。存储电容器Cst连接到第一TFT T1和电源线VDD。此外，存储电容器Cst存储电压Vgs，所述电压Vgs与第一TFT T1供应的电压和电源线VDD供应的电压之间的电压差对应。
第二TFT T2连接到电源线VDD和存储电容器Cst，以向发光元件L1提供输出电流，其中，输出电压与存储在存储电容器Cst中的电压Vgs与阈值电压Vth之间的电压差的平方成比例。发光元件L1根据输出电流发光。
在下文，将参照图2A至2G来描述根据第一实施例的制造OLED显示器的方法。图2A至图2F用剖视图示出了OLED显示器的像素区中的子像素和焊盘区中的焊盘电极。关于像素区中的子像素，在前述的第一TFT和第二TFT中，仅示出了第二TFT。图2G选择性地仅示出焊盘区中的焊盘电极。
参照图2A，在包括像素区A100和焊盘区A110的第一基底12的前表面上形成缓冲层26。缓冲层26保护将要在下一道工艺中形成的TFT免受来自第一基底12的杂质的影响。缓冲层26可以只包括氮化硅，或者还包括氮化硅与氧化硅的叠层。
随后，在像素区A100中的缓冲层26上形成有源层28。有源层28可包含非晶硅，非晶硅在被沉积并晶化后被图案化。然后，在缓冲层26上形成覆盖有源层28的栅极绝缘层30。
参照图2B，在栅极绝缘层30上形成第一导电层(未示出)，并将第一导电层图案化，从而分别在像素区A100和焊盘区A110中形成栅电极32和焊盘电极24。栅电极32设置在有源层28上。栅电极32包含MoW、Al、Cr和Al/Cr中的至少一种。焊盘电极24可为栅极焊盘电极。
栅电极32用作将杂质注入到有源层28中的掩模。因此，在有源层28中形成源区36和漏区38。在有源层28中，在源区36和漏区38之间形成沟道区40。
参照图2C，在栅极绝缘层30上形成层间绝缘层42，以覆盖栅电极32和焊盘电极24。层间绝缘层42被图案化以形成暴露源区36的第一接触孔441和442以及暴露漏区38的第二接触孔461和462。
然后，在层间绝缘层42上形成第二导电层(未示出)。第二导电层被图案化以形成连接到源区36的源电极48和连接到漏区38的漏电极50。源电极48和漏电极50包含Ti、Ti合金、Ta和Ta合金中的至少一种。Ti合金可以是TiN，Ta合金可以是TaN。根据上述工艺，完成第二TFT T2。
参照图2D，在层间绝缘层42上形成平坦化层52，以覆盖源电极48和漏电极50。平坦化层52可由丙烯酸层(acrylic layer)制成。在像素区A100中，平坦化层52被图案化以形成暴露漏电极50的通孔54。同时，在焊盘区A110中，平坦化层52和层间绝缘层42被图案化以形成暴露焊盘电极24的焊盘接触孔561和562。
参照图2E，例如，利用溅射法和/或真空沉积法在像素区A100和焊盘区A110中的平坦化层52上形成第三导电层(未示出)。利用使用了掩模层58和第三导电层蚀刻剂的蚀刻法将第三导电层图案化，从而同时形成第一像素电极60和焊盘保护层62。第一像素电极60通过通孔54连接到漏电极50。焊盘保护层62通过焊盘接触孔561和562连接到焊盘电极24。
焊盘保护层62和第一像素电极60由相同的材料基本上同时形成。因此，在蚀刻第三导电层的过程中，由于焊盘保护层62使得焊盘电极24没有暴露于第三导电层蚀刻剂。因此，可以防止焊盘电极24在其被第三导电层蚀刻剂损坏时可能发生的断路。此外，在蚀刻第三导电层的过程中，在焊盘电极24和焊盘保护层62之间不出现贾凡尼现象(galvanic phenomenon)。
第一像素电极60可以是阳极，并且可包含Ag。第一像素电极60可被层压有第一透明导电层、反射层和第二透明导电层。第一透明导电层和第二透明导电层可包含氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。反射层可以包含Ag或Ag合金。反射层提高发光元件的反射效率，并且提高导电率。第二透明导电层抑制反射层的氧化，并提高稍后形成的有机发射层与反射层之间的逸出功。
参照图2F，在像素区A100中的平坦化层52上形成像素限定层64以覆盖第一像素电极60。像素限定层64被图案化以形成暴露第一像素电极60的开口66。随后，在第一像素电极60上形成有机发射层68。有机发射层68可包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)。然后，跨过整个像素区A100在有机发射层68上形成第二像素电极70，从而完成发光元件L1。
接下来，在第一基底12和/或第二基底16(见图1)上涂敷密封剂14(见图1)，然后将第一基底12和第二基底16组装在一起。密封剂14熔化并硬化，从而使第一基底12与第二基底16结合。密封剂14保护像素区A100免受外面的氧或潮气的影响。随后，在第二基底16上，去除第二基底16的在焊盘区A110上方的上部分，从而暴露焊盘区A110。
参照图2G，通过将第三导电层蚀刻剂喷射到焊盘区A110或通过利用将焊盘区A110浸到第三导电层蚀刻剂中的湿蚀刻法，去除焊盘保护层62，从而暴露焊盘电极24。随后，通过利用载带封装(TCP)、结合法等，在焊盘电极24上安装外部模块(未示出)，从而完成OLED显示器。
焊盘保护层62包含与第一像素电极60的导电材料相同的导电材料。因此，外部模块可以安装在焊盘保护层62上，而不需要去除焊盘保护层62。然而，由于焊盘保护层62含有Ag，Ag在高温、高湿、高温操作的条件下在可靠性测试方面耐受性低，所以可能出现电腐蚀(electrical corrosion)，从而导致线缺陷。在本实施例中，焊盘保护层62在安装外部模块前被全部去除，从而可以解决Ag的电腐蚀的问题。
同时，单独的OLED显示器可以这样制造：多个像素区A100和多个焊盘区A110同时形成在第一基底12上，然后将第一基底12与第二基底16结合，再将结合的基底分离。在这种情况下，通过同时将蚀刻剂喷射到多个OLED显示器上或者通过同时将多个OLED显示器浸到蚀刻剂中，可以去除焊盘保护层62。因此，可以提高制造效率。
在下文，将参照剖视图图3A至图3C来描述根据第二实施例的制造OLED显示器的方法。在第二实施例的OLED显示器中，与第一实施例的位置不同的是，焊盘电极的设置位置不同。在整个附图中相同的标号来表示与第一实施例中的元件相同的元件。
参照图3A，按照与第一实施例中描述的方式相同的方式，在第一基底12上形成缓冲层26、包括源区36、漏区38和沟道区40的有源层28、栅极绝缘层30以及层间绝缘层42。在层间绝缘层42上形成第二导电层。第二导电层被图案化以形成源电极48和漏电极50。在大致相同的时间，在焊盘区A110中形成焊盘电极24′。
源电极48、漏电极50和焊盘电极24′包含Ti、Ti合金、Ta和Ta合金中的任一种。Ti合金可以是TiN，Ta合金可以是TaN。焊盘电极24′可以是数据焊盘电极。
随后，在层间绝缘层42上形成平坦化层52，覆盖源电极48、漏电极50和焊盘电极24′。平坦化层52被图案化以形成暴露漏电极50的通孔54和暴露焊盘电极24′的焊盘接触孔561。
然后，以与第一实施例所述的方式相同的方式，在像素区A100和焊盘区A110中的平坦化层52上形成第三导电层(未示出)。然后，第三导电层被图案化以形成通过通孔54连接到漏电极50上的第一像素电极60和通过焊盘接触孔561连接到焊盘电极24′的焊盘保护层62。
参照图3B，在像素区A100中的平坦化层52上形成像素限定层64，覆盖第一像素电极60。像素限定层64被图案化以形成暴露第一像素电极60的开口66。然后，在第一像素电极60上形成有机发射层68。跨过整个像素区A100在有机发射层68上形成第二像素电极70。
随后，将第一基底12结合到第二基底16(见图1)。去除第二基底16的在焊盘区A110上方的上部，从而暴露焊盘区A110。然后，通过去除暴露在焊盘区A110的焊盘保护层62来暴露焊盘电极24′。在焊盘电极24′上安装外部模块，从而完成OLED显示器。
由于在形成第一像素电极时在焊盘电极上形成了焊盘保护层，所以可以保护焊盘电极免受由第一像素电极蚀刻剂引起的损坏。另外，由于焊盘保护层在安装外部模块前被去除，所以可以防止焊盘保护层被电腐蚀时的包括线缺陷的缺陷。
尽管已经描述了示例性实施例和修改的示例，但是本公开不限于实施例和示例，而是在不脱离权利要求书、详细的说明书以及附图的范围的情况下，可以以各种形式对本公开进行修改。因此，实质上，这些修改属于本公开的范围。
虽然在这里已经描述了可实践的实施例，但是本公开不限于公开的实施例，而是相反，本公开意图覆盖权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等效布置。
Claims (16)
1.一种制造显示装置的方法，包括以下步骤：
在第一基底上的像素区中形成薄膜晶体管，并同时在第一基底上的焊盘区中形成焊盘电极；
形成连接到薄膜晶体管的第一像素电极，并同时形成覆盖焊盘电极的焊盘保护层；
通过去除焊盘保护层来暴露焊盘电极。
2.根据权利要求1所述的制造显示装置的方法，其中，第一像素电极包含Ag。
3.根据权利要求2所述的制造显示装置的方法，其中，第一像素电极包括第一透明导电层、反射层和第二透明导电层，所述反射层包含Ag。
4.根据权利要求1所述的制造显示装置的方法，还包括在第一像素电极上形成有机发射层和第二像素电极。
5.根据权利要求1所述的制造显示装置的方法，还包括在去除焊盘保护层之前将第二基底结合到第一基底上。
6.根据权利要求5所述的制造显示装置的方法，其中，通过湿蚀刻去除焊盘保护层。
7.根据权利要求1所述的制造显示装置的方法，其中，形成薄膜晶体管的步骤包括：
在第一基底上顺序形成有源层、栅极绝缘层和栅电极；
在栅极绝缘层上形成层间绝缘层，覆盖栅电极；
在层间绝缘层上形成源电极和漏电极。
8.根据权利要求7所述的制造显示装置的方法，其中，栅电极和焊盘电极同时由相同的材料形成。
9.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，其中，焊盘电极包含MoW、Al、Cr和Al/Cr中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，还包括：
在薄膜晶体管和焊盘电极上形成平坦化层；
通过将平坦化层图案化形成通孔，从而暴露漏电极；
通过将平坦化层和层间绝缘层图案化形成焊盘接触孔，从而暴露焊盘电极。
11.根据权利要求7所述的制造显示装置的方法，其中，源电极、漏电极和焊盘电极同时由相同的材料形成。
12.根据权利要求11所述的制造显示装置的方法，其中，焊盘电极包含Ti、Ti合金、Ta和Ta合金中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的制造显示装置的方法，其中，Ti合金包括TiN，Ta合金包括TaN。
14.根据权利要求11所述的制造显示装置的方法，还包括：
在薄膜晶体管和焊盘电极上形成平坦化层；
通过将平坦化层图案化形成暴露漏电极的通孔和暴露焊盘电极的焊盘接触孔。
15.利用权利要求1所述的方法制造的一种显示装置。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述显示装置是有机发光二极管显示器。
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