CN101819988B - 有机发光显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机发光显示装置(OLED)及其制造方法。OLED包括基板和设置在基板上预定区域处、具有源/漏电极的薄膜晶体管。钝化层处于源/漏电极上，具有露出源/漏电极其中之一的通孔。第一像素电极设置在通孔的底部，与露出的源/漏电极电连接，并延伸到通孔的侧壁和钝化层上。平坦化图案填充设有第一像素电极的通孔并露出钝化层上的第一像素电极部分。
Description
本申请是2004年9月22日提交的第200410082447.4号专利申请的分案申请。
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，并具体涉及一种有源矩阵OLED及其制造方法。
背景技术
(OLED)是一种可以电激发荧光有机化合物发光的发光显示装置。根据用于驱动设置成矩阵的显示象素的方法，OLED可以为无源矩阵(passive-matrix)型或有源矩阵(active-matrix)型。有源矩阵型OLED消耗的能量比无源矩阵OLED少，从而具有以更高分辨率产生更大显示面积的能力。
图1表示传统无源矩阵OLED的剖面图及其制造方法。
参照图1，在绝缘基板100上形成缓冲层105。然后利用常规方法，通过在缓冲层105上相继形成活性层110，栅绝缘层120，栅电极130，中间层140和源/漏电极145，形成驱动薄膜晶体管(TFT)。在包括驱动TFT的基板的整个表面上形成平坦化层155。然后，在平坦化层155中形成通孔150，将源/漏电极145中的任何一个暴露在外。
然后在通孔150内形成象素电极170，与露出的源/漏电极145接触。由于沿通孔150的底面和侧壁形成象素电极170，所以其在通孔150中具有凹进区域。
为覆盖象素电极170形成的象素限定层175，在距离通孔150预定距离处具有开口178，以便露出象素电极170。在通过开口178露出的象素电极170上形成有机发射层180，并在有机发射层180上形成相对电极190，从而形成有机发光二极管。该有机发光二极管通过通孔150与驱动TFT连接，并受到驱动TFT的驱动。
通过这种制造OLED的方法，形成象素限定层175，以覆盖在通孔150内凹进的象素电极170。此处，象素限定层175具有与通孔150间隔预定距离的开口178。有机发射层180没有处于象素电极170的凹进部分上，以防止有机发射层180凹陷和降质。不过，由于与通孔150间隔预定距离形成开口178，由开口178限定的开口面积(P)受到限制，所产生的开口面积(P)与单位象素面积的孔径比也受到限制。在从有机发射层180沿远离基板100的方向发光的顶部发光OLED中这些限制更大
本申请要求2003年10月16日递交的韩国专利申请No.2003-72339，和2003年11月22日递交的No.2003-0083391的优先权，在此如同此处全文给出那样引作参考。
发明内容
因此，本发明涉及一种OLED和OLED的制造方法，其充分避免了现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
本发明提供一种OLED和一种制造可以防止由于通孔而限制孔径比的OLED的方法。
在下面的描述中将给出本发明的其他特征和优点，其部分可从说明中明显看出，或者可通过本发明的实施而获悉。
为了实现这些和其他优点，根据本发明，如具体实施和广义说明的那样，本发明的一个方面提供一种OLED，该OLED包括基板和设置在基板上预定区域处、具有源/漏电极的TFT。钝化层位于源/漏电极上，具有将源/漏电极其中之一暴露在外的通孔。第一像素电极位于通孔底部，与暴露的源/漏电极电连接，并且延伸到通孔的侧壁和钝化层上。平坦化图案填充设有第一象素电极的通孔，并露出处于钝化层上的第一象素电极部分，且还设置在所述第一像素电极的每一端处。
本发明还提供一种用于制造这种OLED的方法。其在基板上预定区域处形成具有源/漏电极的薄膜晶体管。在源/漏电极上形成钝化层，并且形成通孔以将源/漏电极其中之一暴露在外。第一象素电极形成在暴露的源/漏电极，通孔的侧壁以及钝化层上。平坦化层形成在第一象素电极上，并形成平坦化图案，以填充其中设有第一象素电极的通孔，并露出第一象素电极处于钝化层上的部分。
附图说明
提供对本发明进一步理解，并且构成本说明书的一部分的附图，说明本发明的实施例，与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1表示传统无源矩阵OLED的剖面图及其制造方法。
图2A，2B和2C表示根据本发明一个实施例有源矩阵OLED的剖面图及其制造方法。
图3表示根据本发明另一实施例有源矩阵OLED的剖面图及其制造方法。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，附图中表示出其示例。
图2A，2B和2C示出根据本发明一个实施例的OLED的剖面图及其制造方法。该OLED包括用剖面图示出的至少一个单位象素。
图2A表示基板300，其可以为绝缘基板。缓冲层305形成于基板300上，用于保护随后过程中形成的薄膜晶体管不受杂质如从基板向外扩散的碱金属离子的影响。其可由二氧化硅层，氮化硅层或层叠这两层的双层构成。
在缓冲层305的预定区域上形成活性层(active layer)310。活性层310包括源/漏电极区315和插入在源/漏电极区315之间的沟道区317。活性层310可由非晶硅层，多晶硅层或者其他类似物质形成。在活性层310和缓冲层305上形成栅绝缘层320，并且在栅绝缘层320上形成与沟道区317相对应的栅电极330。在栅电极330和栅绝缘层320上形成中间层(interlayer)340，并且在中间层340和栅绝缘层320中形成暴露出源/漏电极区315的接触孔。
然后，在中间层340上形成与被接触孔暴露出的源/漏电极区315相连的源/漏电极345。在源/漏电极345上形成钝化层355，并在钝化层355中形成露出源/漏电极345其中的一个的通孔360。
此后，在刚刚形成通孔360的钝化层355上形成第一像素电极363。可通过多种方法，包括使用溅射方法、真空沉积方法或阴影掩模法(shadowmask)沉积导电材料，然后使用光刻方法将所沉积的导电材料构图，形成第一像素电极。第一像素电极363通过通孔360与源/漏电极345相连，并且它还处于通孔360的侧壁上以及钝化层355上面。另外，第一像素电极363可以处于薄膜晶体管形成区域的任何部分上。
第一像素电极363可以制作成阳极或阴极。如果形成为阳极，则使用透明导电层ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)形成。或者，如果第一像素电极363形成为阴极，则使用从Al，Cr，AlNd和Ni组成的组中选择出的一种材料形成。
然后，在第一像素电极363上形成一定厚度的平坦化层366，至少保证完全填充通孔360。平坦化层366可减小其底部图案所产生的形貌(topology)，其可由从苯并环丁烯(BCB)、酚醛树脂、丙烯酰树脂(acrylresin)、聚酰亚胺树脂、SOG和其他类似材料组成的组中选择出的一种材料构成。可使用湿涂覆方法形成平坦化层366。
参照图2B，蚀刻平坦化层366(如图2A中所示)直至露出处于钝化层355上的第一像素电极363部分为止。因此，形成填充其中设有第一像素电极的通孔360的平坦化图案367。在像素电极363的每一端处在没有被像素电极363覆盖的钝化层部分上，也形成平坦化图案368。优选平坦化图案367的上表面与第一像素电极363的顶部共面。同样，优选平坦化图案368与像素电极363共面。或者，平坦化图案368可以处于比像素电极363低的平面处。可使用干蚀刻方法进行蚀刻。此外，干蚀刻方法所用的蚀刻气体可以为SF6与O2的混合气体，气体的体积比可为5∶3。
参照图2C，在具有平坦化图案367的基板上形成像素限定层375。像素限定层375具有至少露出第一像素电极363的开口378。在第一像素电极363的暴露部分上形成至少具有有机发射层的有机功能层380。有机功能层380可进一步包括电荷注入层，电荷输运层，或者电荷注入层和电荷输运层。
由于平坦化图案367填充通孔360，所以有机功能层380现在可以形成在基板上，包括在通孔360所处的部分上。因此，有机功能层380可能的弯曲所产生的降质由平坦化图案367加以控制。从而可不考虑通孔360的位置而形成开口378。换言之，开口378不仅可以处于通孔360上，而且也可以处于薄膜晶体管形成区域上。结果，可以扩大由开口378限定的开口面积(Q)，从而可增大开口面积与单位像素区域的孔径比。在远离基板方向从随后步骤中形成的有机发射层发光的顶部发光OLED中这种改进更加有效。当平坦化图案367的上表面与第一像素电极363部分的上表面共面时，可增加这种增强效果。
然后在有机功能层380上形成相对电极(the opposite electrode)390。当第一像素电极363形成为阳极时，相对电极390形成为阴极；当第一像素电极363形成为阴极时，相对电极390形成为阳极。
图3表示根据本发明另一实施例OLED的剖面图及其制造方法。除以下几点以外，根据第二实施例的OLED与上述实施例的OLED相同。
参照图3，在形成像素限定层375之前在第一像素电极363上形成第二像素电极370。第二像素电极370处于平坦化图案367和第一像素电极363上。第二像素电极370与第一像素电极363电连接，并通过第一像素电极363与源/漏电极345电耦合。通过第二像素电极370可改善有机功能层380与第一像素电极363之间的电连接。优选地，在第一像素电极363的整个表面上形成第二像素电极370。此外，如同第一像素电极363那样，第二像素电极370可以形成在薄膜晶体管形成区域的任何部分上。
第二像素电极370可形成为阳极或阴极。如果形成为阳极，则使用透明导电层ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)或其他类似材料形成第一像素电极363和第二像素电极370。或者，可使用从Al，Ag，MoW，AlNd和Ti组成的组中选择出的一种材料形成第一像素电极363，使用ITO或IZO形成第二像素电极370。优选地，使用AlNd形成第一像素电极363。在此情形中，第一像素电极363可以用做反射板。
另一方面，如果第二像素电极370形成为阴极，则其由诸如如Al，Ni，Cr，AlNd和其他类似材料的导电材料形成。第一像素电极363由诸如Al，Ag，MoW，AlNd，Ti和其他类似材料的导电材料形成。
如上所述，根据本发明的实施例，还可通过形成填充通孔的平坦化图案而在通孔上形成有机功能层。由于像素限定层的开口的形成与通孔的位置无关，所以可增大孔径比。此外，在第一像素电极上增加第二像素电极，增强了第一像素电极与有机功能层之间的电连接。
在不偏离本发明精神或范围的条件下，本领域技术人员显然可对本发明进行多种变型和改变。因此，本发明覆盖所附权利要求范围及其等效范围内的变型和改变。
Claims (19)
1.一种有机发光显示装置，包括：
一基板；
一薄膜晶体管，设置在所述基板上、具有源/漏电极；
一钝化层，处于所述源/漏电极上且具有暴露出所述源/漏电极其中之一的一通孔；
一第一像素电极，形成在所述钝化层上，与通过所述通孔暴露出的所述源/漏电极电连接；
一平坦化图案，填充所述通孔并暴露出所述第一像素电极处在所述钝化层上的部分；
一第二像素电极，设置在所述平坦化图案和所述第一像素电极上；
一像素限定层，处于所述第二像素电极上并具有暴露出所述第二像素电极的一开口，所述开口的范围包括所述通孔对应的区域和所述薄膜晶体管对应的区域；
一有机层，处于暴露于所述开口中的所述第二像素电极上，并具有一有机发射层；以及
一相对电极，处于所述有机层上，所述相对电极用作阴极，
其中所述平坦化图案的上表面和所述第一像素电极的上表面共平面，且所述平坦化图案的所述上表面不与所述像素限定层的上表面共面，且
其中所述平坦化图案位于所述第一像素电极和所述第二像素电极之间，且
其中所述第一像素电极和所述第二像素电极用作阳极，并且
其中光从与所述开口的全部范围对应的区域发射。
2.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述平坦化图案由从苯并环丁烯、酚醛树脂、丙烯酰树脂、聚酰亚胺树脂、SOG组成的组中选择出的一种材料形成。
3.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第一像素电极还设置在所述薄膜晶体管设置区域的任何部分上。
4.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第一像素电极由氧化铟锡或氧化铟锌形成。
5.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第一像素电极由从Al，Ni，Cr和AlNd组成的组中选择出的一种材料形成。
6.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第二像素电极处于所述第一像素电极的整个表面上。
7.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第二像素电极用氧化铟锡，氧化铟锌或其他类似材料其中之一形成。
8.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第二像素电极由从Al，Ni，Cr和AlNd组成的组中选择出的一种材料形成。
9.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第一像素电极由从Al，Ag，MoW，AlNd和Ti组成的组中选择出的一种材料形成。
10.如权利要求7所述的有机发光显示装置，其中所述第一像素电极由氧化铟锡，氧化铟锌或其他类似材料其中之一形成。
11.如权利要求7所述的有机发光显示装置，其中所述第一像素电极由从Al，Ag，MoW，AlNd和Ti组成的组中选择出的一种材料形成。
12.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述平坦化图案具有与所述第一像素电极的平坦上表面共面的平坦上表面，使得位于所述平坦化图案和所述第一像素电极上的所述第二像素电极具有相对平坦的下表面。
13.一种有机发光显示装置，包括：
一基板；
一薄膜晶体管，具有源/漏电极，设置在所述基板上一预定区域处；
一钝化层，设置在所述源/漏电极上且具有暴露出源/漏电极其中之一的一通孔；
一第一像素电极，与通过所述通孔暴露出的所述源/漏电极电连接且延伸到所述通孔的侧壁和所述钝化层上；
一平坦化图案，填充所述通孔并暴露出所述第一像素电极处在所述钝化层上的部分，并还设置在所述第一像素电极每一端处；
一第二像素电极，设置在所述平坦化图案和所述第一像素电极上；
一像素限定层，处于所述第二像素电极上并具有暴露出所述第二像素电极的一开口，所述开口的范围包括所述通孔对应的区域和所述薄膜晶体管对应的区域；
一有机层，处于暴露于所述开口中的所述第二像素电极上，并具有一有机发射层；以及
一相对电极，处于所述有机层上，所述相对电极用作阴极，
其中所述平坦化图案的上表面和所述第一像素电极的上表面共平面，且所述平坦化图案的所述上表面不与所述像素限定层的上表面共面，
其中所述平坦化图案位于所述第一像素电极和所述第二像素电极之间，且
其中所述第一像素电极和所述第二像素电极用作阳极，并且
其中光从与所述开口的全部范围对应的区域发射。
14.如权利要求13所述的有机发光显示装置，其中处在所述第一像素电极的每一端处的所述平坦化图案低于所述第一像素电极的平面。
15.如权利要求13所述的有机发光显示装置，其中所述平坦化图案具有与所述第一像素电极的平坦上表面共面的平坦上表面，使得位于所述平坦化图案和所述第一像素电极上的所述第二像素电极具有相对平坦的下表面。
16.一种制造有机发光显示装置的方法，包括：
在一基板上形成具有源/漏电极的一薄膜晶体管；
在所述源/漏电极上形成一钝化层；
在所述钝化层中形成暴露出所述源/漏电极其中之一的一通孔；
在所述钝化层上形成一第一像素电极，所述第一像素电极与被暴露的所述源/漏电极电连接并延伸到所述通孔的侧壁；
在所述第一像素电极上形成一平坦化层；
形成填充其中设置所述第一像素电极的所述通孔并且暴露出第一像素电极处在所述钝化层上的部分的一平坦化图案，该平坦化图案还设置在所述第一像素电极的每一端处；
在所述平坦化图案和所述第一像素电极上形成第二像素电极；
形成一像素限定层，该像素限定层处于所述第二像素电极上并具有暴露出所述第二像素电极的一开口，所述开口的范围包括所述通孔对应的区域和所述薄膜晶体管对应的区域；
形成一有机层，该有机层处于暴露于所述开口中的所述第二像素电极上，并具有一有机发射层；以及
形成一相对电极，该像素电极处于所述有机层上，所述相对电极用作阴极，
其中所述平坦化图案的上表面和所述第一像素电极的上表面共平面，且所述平坦化图案的所述上表面不与所述像素限定层的上表面共面，
其中所述平坦化图案位于所述第一像素电极和所述第二像素电极之间，且
其中所述第一像素电极和所述第二像素电极用作阳极，并且
其中光从与所述开口的全部范围对应的区域发射。
17.如权利要求16所述的方法，其中使用湿涂覆方法形成所述平坦化层。
18.如权利要求16所述的方法，其中通过回蚀刻方法使所述平坦化图案和处于所述钝化层上的所述第一像素电极部分的上表面共平面。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述平坦化图案具有与所述第一像素电极的平坦上表面共面的平坦上表面，使得位于所述平坦化图案和所述第一像素电极上的所述第二像素电极具有相对平坦的下表面。
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