CN102593145A - 有机发光显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在具有较好图像质量和装置可靠性的有机发光显示器以及制造该有机发光显示器的相关方法中，该有机发光显示器包括：栅电极，形成于衬底上；层间绝缘膜，形成于所述衬底上以覆盖所述栅电极；以及透明电极，形成于所述层间绝缘膜上。该层间绝缘膜包括具有不同折射率的多个层。

Description

有机发光显示器及其制造方法
优先权要求
本申请要求于2011年1月10日在韩国知识产权局提交的、第10-2011-0002349号申请的全部权益，该申请通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及有机发光显示器及其制造方法，更具体地，涉及具有较好图像质量和装置可靠性的有机发光显示器，以及制造该有机发光显示器的方法。
背景技术
有机发光显示器是通过电激发有机化合物发射光的自发光显示器。作为下一代显示器，有机发光显示器由于其低驱动电压、薄设计、宽视角、以及快速响应时间而备受关注。
有机发光显示器包括在阳极电极和阴极电极之间的有机发光层。来自阳极电极的空穴与来自阴极电极的电子在有机发光层中结合以形成激子，该激子是空穴-电子对，并且有机发光层通过激子从激发态返回至基态所产生的能量而发光。通常，根据光发射的表面，有机发光显示器分为底部发射式有机发光显示器和顶部发射式有机发光显示器。在底部发射式有机发光显示器中，图像是朝向其上形成有有机发光装置的衬底实现的。在顶部发射式有机发光显示器中，图像是远离衬底实现的。
当面板越来越需要变得更大并且提供更高的图像质量时，为了再现接近原物的颜色，需要增加色彩再现性。作为增加色彩再现性的一种方式，采用了各种谐振结构来提高光耦合效率。
当底部发射式有机发光显示器采用谐振结构时，为了增加谐振效率，置于栅电极下方的栅极绝缘膜或者缓冲层可以形成为多层。但是，在这种情况下会对装置可靠性产生不利影响。
发明内容
本发明提供了具有较好图像质量和装置可靠性的有机发光显示器。
本发明还提供了制造具有较好图像质量和装置可靠性的有机发光显示器的方法。
然而，本发明不局限于本文所公开的特定的实施方式。通过参考以下给出的本发明的详细的描述，本发明的以上各方面以及其它方面将对本发明相关领域技术人员变得更加清晰。
根据本发明的一个方面，有机发光显示器包括：栅电极，形成于衬底上；层间绝缘膜，形成于所述衬底上，并覆盖所述栅电极；以及透明电极，形成于所述层间绝缘膜上；其中所述层间绝缘膜包括具有不同的折射率的多个层。
根据本发明的另一方面，有机发光显示器包括：缓冲层，形成于衬底的整个表面上；有源层，形成于所述缓冲层上，并包括沟道区域以及源区域和漏区域；栅极绝缘膜，形成于所述有源层上；栅电极，形成于所述栅极绝缘膜上，并且与所述沟道区域交叠；层间绝缘膜，形成于所述栅极绝缘膜上，并且覆盖所述栅电极；以及透明电极，形成于所述层间绝缘膜上；其中所述层间绝缘膜包括具有不同的折射率的多个层。
根据本发明的又一方面，制造有机发光显示器的方法包括：在衬底上形成有源层，所述有源层包括沟道区域以及源区域和漏区域；在所述衬底上形成栅电极，所述栅电极与所述有源层的所述沟道区域交叠；通过在所述栅电极上层叠具有不同的折射率的多个层，形成层间绝缘膜；以及通过在所述层间绝缘膜上层叠透明传导膜并对所述透明传导膜进行构图，形成透明电极。
根据本发明的又一方面，制造有机发光显示器的方法包括：在衬底上形成有源层，所述有源层包括沟道区域以及源区域和漏区域；在所述衬底和所述有源层上形成栅极绝缘膜；在所述栅极绝缘膜上形成栅电极，从而与所述有源层的所述沟道区域交叠；在所述栅电极上通过层叠具有不同的折射率的多个层形成层间绝缘膜；在所述层间绝缘膜上形成用于透明电极的传导膜；通过蚀刻所述层间绝缘膜和所述用于透明电极的传导膜，形成暴露所述源区域和所述漏区域的接触孔；以及通过在所述用于透明电极的传导膜上层叠填充所述接触孔的、用于源电极和漏电极的传导膜，并通过对所述用于透明电极的传导膜以及所述用于源电极和漏电极的传导膜进行构图，从而形成所述透明电极以及所述源电极和所述漏电极。
附图说明
通过参考以下结合附图所给出的详细描述，将能够更完整地理解本发明，并且本发明的优点将变得更加显而易见，在附图中相同的参考标记指示相同或类似的部件，其中：
图1是根据本发明一个示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图；
图2是根据本发明另一示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图；
图3是根据本发明又一示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图；
图4是根据本发明又一示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图；
图5至26是相继示出了根据本发明的示例性实施方式的制造有机发光显示器的方法的过程的剖视图；以及
图27是示出了对根据本发明的实施方式和对比实施例制造的有机发光显示器的装置可靠性评估的结果的曲线图。
具体实施方式
通过参考以下示例性的实施方式和附图的详细描述，可更容易地理解本发明的优势和特征以及实现本发明的方法。然而，本发明能够以多种不同的形式实施，而不应理解为限于本文所提及的实施方式。相反，提供这些实施方式的目的在于使得本公开透彻和完整，并将本发明的概念充分传达给本领域的技术人员，并且本发明将仅由所附的权利要求书限定。在附图中，为了清楚起见，层和区域的尺寸和相对尺寸可能被夸大。
应该理解，当一元件或层被称为在另一元件或层“上”时，该元件或层可以直接在另一元件或层上，或者还可以存在插入的元件。与此相反，当一元件被称为“直接在”另一元件或层“上”时，不存在插入的元件或层。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何组合以及所有组合。
为便于描述，本文可能使用空间相对术语，例如“下面”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”，等等，以描述在附图中所图示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或另一特征(多个特征)的关系。应该理解，除了附图中描绘的方位外，这些空间相对术语旨在包含装置在使用或操作中的不同方位。在整个说明书中，相同的参考标号指示相同的元件
本文参考平面图和剖视图来描述本发明的实施方式，这些平面图和剖视图都是本发明的理想化的实施方式的示意性图示。同样，由于(例如)制造技术和/或容差，可预料这些图图示的形状的变化。因此，本发明的实施方式不应理解为限于本文所图示的区域的特定形状，还应包括例如由制造导致的形状的偏差。因此，在附图中示出的区域事实上是示意性的，并且这些区域的形状并非用来说明装置的区域的实际形状，因而不用于限制本发明的范围。
在下文中，将参照附图进一步详细描述本发明的示例性的实施方式。
现在将参照图1描述根据本发明的一个示例性实施方式的有机发光显示器。
图1是根据本发明一个示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图。
参见图1，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器100包括衬底110、在衬底110上形成的缓冲层120、有源层130、电容器140、栅极绝缘膜150、栅电极160、层间绝缘膜170、透明电极181、接触孔190、源电极191和漏电极192、以及像素界定层182。
衬底110包括发光区I、晶体管区II、以及存储区III。发光区I是包括阳极电极、阴极电极、以及形成于该阳极电极与该阴极电极之间以便发射光的有机发光层的区域。晶体管区II是其上形成有薄膜晶体管的区域，该薄膜晶体管包括有源层130、栅电极160以及源电极191和漏电极192，并且存储区III是其上形成有电容器140的区域。
衬底110可以是由例如玻璃制成的透明衬底、石英衬底、陶瓷衬底、硅衬底，或者由例如塑料制成的挠性衬底。根据本领域技术人员的需求，可以为衬底110选择适当的材料。当有机发光显示器100是底部发射型时，衬底110可以由透明材料制成。
缓冲层120形成于衬底110的整个表面上。缓冲层120防止杂质(例如，碱离子)从衬底110渗透进在随后的过程中形成的薄膜晶体管中，并使衬底110的表面平面化。缓冲层120可以由允许该缓冲层120执行这些功能的任何材料制成。此外，可以使用本领域已知的传统方法，例如化学气相沉积(CVD)来形成缓冲层120。缓冲层120并不是必须的。因此，根据衬底110的类型和加工条件，可省略缓冲层120。
有源层130形成于晶体管区II的缓冲层120上。有源层130包括不掺杂杂质的沟道区域130b，以及分别设置于沟道区域130b的两侧、并掺杂有p型或n型杂质的源区域130a和漏区域130c。杂质可以根据晶体管的类型变化。
有源层130可以通过将杂质注入半导体膜来形成。特别地，有源层130可以由非晶硅或多晶硅制成。当有源层130由多晶硅制成时，其可以具有比由非晶硅制成时更高的电荷迁移率。特别地，可以通过以下方式来形成由多晶硅制成的有源层130，即，在缓冲层120上直接沉积多晶硅，或者通过形成非晶硅层、运用准分子激光退火(ELA)、连续侧向结晶(SLS)、金属诱导结晶(MIC)、金属诱导侧向结晶(MILC)或超级颗粒硅(SGS)使该非晶硅层结晶、并对已结晶的非晶硅层进行构图。
栅极绝缘膜150形成在衬底110的整个表面上和有源层130上。可以运用本领域已知的传统方法，例如CVD或等离子体增强CVD(PECVD)来形成栅极绝缘膜150。栅极绝缘膜150可以由无机材料或者有机材料与无机材料的混合物制成。这些无机材料的示例包括SiO2、SiNx、和SiON。
栅电极160形成于晶体管区II中的栅极绝缘膜150上，并且栅电极160与有源层130的沟道区域130b交叠(overlap)。栅电极160可以是选自Mo、W、AlNd、Ti、Al、Ag、以及这些材料的合金中的一种材料或者多种材料混合物的单层。可选地，为了减少线阻抗，栅电极160可以由具有低电阻率的材料Mo、Al或Ag的两层或更多层制成。也就是说，可以通过相继层叠多个传导膜来形成栅电极160以便减少线阻抗。特别地，栅电极160可以具有由Mo/Al/Mo、MoW/AlNd/MoW、Mo/Ag/Mo、Mo/Ag合金/Mo、或Ti/Al/Mo组成的多层结构。在图1中，栅电极160由相继层叠的第一栅电极膜161、第二栅电极膜162、和第三栅电极膜163构成。特别地，栅电极160具有由相继层叠的Ti/Al/Mo组成的多层结构。
如果栅电极160由多个传导膜相继层叠形成，那么可以在最低的传导膜与置于最低的传导膜上的多个传导膜之间形成台阶。特别地，可以分别在第一栅电极膜161与置于第一栅电极膜161上的第二和第三栅电极膜162和163之间形成台阶。由于第一栅电极膜161分别比第二栅电极膜162和第三栅电极膜163宽，因此第一栅电极膜161的每个端部的预定区域被暴露。
电容器140形成于存储区III上，该电容器140具有电容器第一电极141以及电容器第二电极142，电容器140形成有插置于电容器第一电极141与电容器第二电极142之间的栅极绝缘膜150。
由于栅极绝缘膜150形成于衬底110的整个表面上以延伸至存储区III，因此栅极绝缘膜150用作存储区III上的电容器140的介电膜。
电容器第一电极141形成于缓冲层120上。特别地，可以通过与将杂质注入半导体膜内以形成晶体管区II的有源层130相同的过程形成电容器第一电极141。
电容器第二电极142可以由选自Mo、W、AlNd、Ti、Al、Ag、以及这些材料的合金中的一种材料或多种材料的混合物的单层制成。如果电容器第二电极142是由与栅电极160相同的材料制成，或者如果栅电极160包括多个层，那么电容器第二电极142可以由与底部处的第一栅电极膜161相同的材料制成。电容器第二电极142的厚度可以由本领域技术人员适当地调整，以便允许杂质易于注入电容器第一电极141内。特别地，电容器第二电极142可以形成为具有与第一栅电极膜161的厚度相等的厚度。
层间绝缘膜170以预定的厚度形成在衬底110的整个表面上，以便覆盖栅电极160和电容器140。层间绝缘膜170不仅将栅电极160与相继形成的源电极191和漏电极192分别绝缘，还将装置的整个表面平面化以便于进行随后的工艺。此外，在当前示例性的实施方式中，层间绝缘膜170形成谐振结构，该谐振结构使从发光区I的有机发光层(未示出)发出的光谐振。
层间绝缘膜170可以包括具有不同的折射率的两层或更多层。在图1中，层间绝缘膜170是包括第一层间绝缘膜171以及第二层间绝缘膜172的双层。第一层间绝缘膜171和第二层间绝缘膜172具有不同的折射率。如图1所示，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器100是底部发射式有机发光显示器，其中透明电极181形成于层间绝缘膜170上。因此形成了谐振结构，其中从有机发光层(未示出)发出的光在缓冲层120、栅极绝缘膜150以及层间绝缘膜170中谐振。就这一点而言，层间绝缘膜170可以由具有各种厚度的多个层制成，以使得接近期望波长的光能被选择性地且集中地发射通过谐振结构。该多层层间绝缘膜170提高了有机发光显示器100的发光效率并确保较好的色彩再现性，由此增强了图像质量。
层间绝缘膜170可以由有机绝缘膜或者无机绝缘膜制成。为了形成谐振结构，层间绝缘膜170可以由无机绝缘膜或者无机绝缘膜与有机绝缘膜的复合物制成。无机绝缘膜的示例包括SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2、ZrO2、BST以及PZT，并且有机绝缘膜的示例包括通用聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS))、具有酚基的聚合物衍生物、丙烯酸聚合物、酰亚胺聚合物、芳醚聚合物、酰胺聚合物、含氟聚合物、对二甲苯聚合物、乙烯醇聚合物、以及这些材料的混合。
透明电极181形成于发光区I和晶体管区II的层间绝缘膜170上。在根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器100中，有机发光层(未示出)下方的电极层形成于透明电极181中。因此，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器100具有底部发射结构。在这个结构中，能形成光在透明电极181和衬底110之间的无机或有机膜中谐振的谐振结构。在本发明中，由于透明电极181形成于层间绝缘膜170上，因此不仅缓冲层120和栅极绝缘膜150，而且层间绝缘膜170都起到该谐振结构的反射层的功能。然而，如果透明电极181形成于层间绝缘膜170下方，那么将由缓冲层120或栅极绝缘膜150形成谐振结构，而层间绝缘膜170将不包括在该谐振结构中。就这一点而言，如果为了增加谐振效率，缓冲层120或者栅极绝缘膜150形成为薄的多层，那么这会影响装置的特性，因而使装置可靠性恶化。另一方面，如果像当前示例性的实施方式所示的，层间绝缘膜170形成谐振结构，那么会增加谐振效率，而不会影响装置可靠性。此外，增加的谐振效率提高了色彩再现性从而产生较好的图像质量。
透明电极181形成于层间绝缘膜170上，特别地在层间绝缘膜170上以与层间绝缘膜170直接接触。透明电极181可以，但不限于由选自氧化铟锡(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、以及铟氧化物(In2O3)中的一种材料或者多种材料的混合物制成。
当透明材料由具有高功函数的材料(例如，ITO)制成时，其可以用作作为空穴注入电极的阳极电极，并且有机发光层(未示出)和作为电子注入电极的阴极电极(未示出)可以形成于透明电极181的暴露部分上。然而，这是相对的概念。也就是说，透明电极181也可以是阴极电极，并且阳极电极可以形成于有机发光层上。在这个结构中，空穴和电子都注入有机发光层中，并且被注入的空穴和电子结合从而形成激子。当激子从激发态落至基态时，激子发出光。
接触孔190穿透透明电极181、层间绝缘膜170、以及栅极绝缘膜150。接触孔190分别暴露有源层130的源区域130a和漏区域130c的预定区域。
源电极191和漏电极192分别形成于晶体管区II上和透明电极181上。源电极191和漏电极192中的任一个形成于发光区I的透明电极181上以便直接接触透明电极181，并因此电连接至透明电极181。源电极191和漏电极192中的另一个形成于用于透明电极181的传导膜上。源电极191和漏电极192均穿过接触孔190分别电连接至有源层130的源区域130a和漏区域130c。
源电极191和漏电极192可以是选自Mo、W、MoW、AlNd、Ti、Al、Ag、以及这些材料的合金中的一种材料或者多种材料混合物的单层。可选地，为了减少线阻抗，源电极191和漏电极192可以由具有低电阻率的材料Mo、Al或Ag的两层或更多层制成。也就是说，可以通过相继层叠多个传导膜来形成源电极191和漏电极192以便减少线阻抗。特别地，源电极191和漏电极192可以具有由Mo/Al/Mo、MoW/AlNd/MoW、Mo/Ag/Mo、Mo/Ag合金/Mo、或Ti/Al/Mo组成的多层结构。在图1中，源电极191和漏电极192都可以形成为单层。
像素界定层182形成于发光区I、晶体管区II以及存储区III的层间绝缘膜170上，并且像素界定层182暴露发光区I的透明电极181的预定区域。
像素界定层182可以由选自聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和苯并环丁烯中的一种材料或者多种材料的混合物制成。
在下文中，将参照图2描述根据本发明另一示例性实施方式的有机发光显示器。
图2是根据本发明另一示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图。
参见图2，根据当前示例性实施方式的有机发光显示器200包括形成于衬底110上的缓冲层120、有源层130、电容器140、栅极绝缘膜150、栅电极160、层间绝缘膜270、透明电极181、接触孔190、源电极191和漏电极192、以及像素界定层182，该衬底110包括发光区I、晶体管区II、以及存储区III。除了层间绝缘膜270外，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器200具有与图1的有机发光显示器100相同的配置。因此，以下将重点描述层间绝缘膜270，并且由相同的参考标号指示的元件基本等同于之前实施方式中的那些，所以将省略对其的详细描述。
层间绝缘膜270可以形成为由相继层叠的第一层间绝缘膜271、第二层间绝缘膜272、以及第三层间绝缘膜273构成的三层。就这一点而言，第一层间绝缘膜271、第二层间绝缘膜272、以及第三层间绝缘膜273可以具有不同的折射率并具有相同或不同的厚度。在图2中，第一层间绝缘膜271形成为相对较薄并覆盖栅电极160，第二层间绝缘膜272形成于第一层间绝缘膜271上以具有平坦的顶面，并且第三层间绝缘膜273形成于第二层间绝缘膜272上以具有平坦的顶面。然而，本发明不限于上述结构。层间绝缘膜270还可以由三个或更多层制成。此外，构成层间绝缘膜270的层的数目以及层间绝缘膜270的每层的厚度都可由本领域技术人员适当地确定，以使得能尽可能多地提取接近期望波长的光。
第一层间绝缘膜271、第二层间绝缘膜272、以及第三层间绝缘膜273都可以由诸如SiO2、SiNx、SiNxOy的无机材料、或者有机材料和无机材料的混合物制成。第一层间绝缘膜271、第二层间绝缘膜272、以及第三层间绝缘膜273可以由相同或不同的材料制成。但是，相继的膜可以不由相同材料制成。当相继的膜由相同材料制成时，可以调整它们的厚度以使得其具有不同的折射率。
在下文中，将参照图3描述根据本发明的又一示例性的实施方式的有机发光显示器。
图3是根据本发明的又一示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图。
参见图3，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器300包括形成于衬底110上的缓冲层120、有源层130、电容器140、栅极绝缘膜350、栅电极160、层间绝缘膜170、透明电极181、接触孔190、源电极191和漏电极192、以及像素界定层182，该衬底110包括发光区I、晶体管区II、以及存储区III。除了栅极绝缘膜350外，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器300具有与图1的有机发光显示器100相同的配置。因此，以下将重点描述栅极绝缘膜350，并且由相同的参考标号指示的元件基本等同于之前实施方式中的那些，因此将省略对这些元件的详细描述。
栅极绝缘膜350形成于衬底110的整个表面上以覆盖有源层130，并且栅极绝缘膜350由具有不同的折射率的多个绝缘膜构成。
图3中所示的栅极绝缘膜350是由相继层叠的第一栅极绝缘膜351以及第二栅极绝缘膜352构成的双层。然而，本发明不限于如此，栅极绝缘膜350可以由相继层叠的两个或更多绝缘膜构成。
考虑到第一栅极绝缘膜351和第二栅极绝缘膜352的折射率，本领域技术人员可以任意地调整第一栅极绝缘膜351和第二栅极绝缘膜352的厚度。因此，第一栅极绝缘膜351和第二栅极绝缘膜352的厚度可以相等或不等。第一栅极绝缘膜351和第二栅极绝缘膜352可以由具有不同的折射率的有机或无机绝缘膜制成。也就是说，可以为栅极绝缘膜350选择这样的结构，即，具有两层或更多层，并且其厚度和材料适于有效地提取接近于期望波长范围的光。
在下文中，将参照图4描述根据本发明的又一示例性的实施方式的有机发光显示器。
图4是根据本发明的又一示例性实施方式的有机发光显示器的剖视图。
参见图4，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器400包括形成于衬底110上的缓冲层420、有源层130、电容器140、栅极绝缘膜350、栅电极160、层间绝缘膜170、透明电极181、接触孔190、源电极191和漏电极192、以及像素界定层182，该衬底110包括发光区I、晶体管区II、以及存储区III。除了缓冲层420外，根据当前示例性的实施方式的有机发光显示器400具有与图3的有机发光显示器300相同的配置。因此，以下将重点描述缓冲层420，并且由相同的参考标号指示的元件基本等同于之前实施方式中的那些，所以将省略对这些元件的详细描述。
缓冲层420形成于衬底110的整个表面上并且可以由具有不同的折射率的多个层构成。图4中所示的缓冲层420是由第一缓冲层421以及第二缓冲层422构成的双层。然而，本发明不限于如此，缓冲层420可以由两层或更多层构成。缓冲层420可以由无机材料或有机材料制成。缓冲层420可以由氧化硅层或氮化硅层制成。
第一缓冲层421和第二缓冲层422具有不同的折射率。本领域技术人员可以将第一缓冲层421和第二缓冲层422的厚度任意地调整为相等或不等。
在当前示例性的实施方式中，缓冲层420起到使光谐振的反射层的功能。由于缓冲层420由具有不同的折射率的多个层制成，因此其能够增加谐振效率。
如上所述，在根据本发明的有机发光显示器中，透明电极形成于层间绝缘膜上，并且由有机发光层发射的光穿过透明电极。另外，缓冲层、栅极绝缘膜以及层间绝缘膜都用作反射层并且形成谐振结构。就这一点而言，层间绝缘膜由具有不同的折射率的多个层制成，以使得接近于期望波长的光能被提取。多层的层间绝缘膜增加了谐振效率而不会影响装置的特性。而且，增加的谐振效率提高了色彩再现性，从而导致较好的图像质量。可以通过不仅形成层间绝缘膜，还形成缓冲层和/或栅极绝缘膜以具有多层的结构来进一步增加谐振效率。
在下文中，将参照图1和图5至26描述根据本发明的示例性实施方式的制造有机发光显示器的方法。
图5至26是相继示出了根据本发明的示例性实施方式制造有机发光显示器的方法的过程的剖视图。由相同的参考标号指示的元件基本等同于图1中的那些，并因此将省略对其的详细描述。
参见图5，缓冲层120形成于衬底110上。
缓冲层120可以由CVD或PECVD形成。缓冲层120可以由无机膜或者无机膜与有机膜的复合物制成。
参见图6，缓冲层120还可以形成为由相继层叠的第一缓冲层121和第二缓冲层122构成的双层。虽然图6中所示的缓冲层120是双层，但是本发明不限于如此。缓冲层120可以由两层或更多层制成。就这一点而言，第一缓冲层121和第二缓冲层122可以具有不同的折射率。第一缓冲层121和第二缓冲层122的厚度可以根据其折射率任意地调整为相等或不等。
参见图7和8，在缓冲层120上形成用于形成有源层130(见图1)和电容器第一电极141(见图1)的半导体膜131，然后对半导体膜131进行构图，从而形成预备有源层130′和预备电容器第一电极141′。
特别地，通过例如CVD使得半导体膜131层叠于缓冲层120上，然后在半导体膜131上形成光敏膜201。当半导体膜131由多晶硅制成时，可以通过在缓冲层120上直接沉积多晶硅或者通过形成非晶硅层并运用ELA、SLS、MIC、MILC或SGS使该非晶硅层结晶来形成该半导体膜131。在第一光敏膜201上方设置第一光掩模310。为了便于描述，将第一光敏膜201为正光敏膜的情况作为实施例描述。但是，本发明不限于该实施例，并且负光敏膜也可以作为第一光敏膜201。
第一光掩模310包括光传输区311和光阻挡区312。光传输区311允许发出的光由此通过，并且光阻挡区312阻挡所发出的光。第一光掩模310被布置以使得光阻挡区312与在其中分别形成有源层130(见图1)和电容器第一电极141(见图1)的区域相对应。接着，穿过第一光掩模310的光对第一光敏膜201进行曝光，然后对第一光敏膜201进行显影。结果，第一光敏膜201中与光传输区311相对应的区域被除去，而第一光敏膜201中与光阻挡区312相对应的区域保留以便形成第一光敏膜图案。
参见图8，将第一光敏膜图案用作蚀刻掩模来蚀刻半导体膜131，从而形成预备有源层130′和预备电容器第一电极141′。然后，第一光敏膜图案被除去。
参见图9，在缓冲层120、预备有源层130′以及预备电容器第一电极141′上形成栅极绝缘膜150。可以通过CVD由有机绝缘膜或者例如SiNx、SiO2或SiON的无机绝缘膜形成栅极绝缘膜150。栅极绝缘膜150优选由无机绝缘膜或者无机绝缘膜与有机绝缘膜的复合物形成。
参见图10，栅极绝缘膜150还可以形成为由第一栅极绝缘膜151和第二栅极绝缘膜152构成的双层。图10中所示的栅极绝缘膜150是由第一栅极绝缘膜151以及在第一栅极绝缘膜151上形成的第二栅极绝缘膜152构成的双层。然而，本发明不限于如此，栅极绝缘膜150可以由两层或更多层制成。这里，第一栅极绝缘膜151和第二栅极绝缘膜152可以由具有不同的折射率的材料制成，并可具有相同或不同的厚度。
参见图11至14，在栅极绝缘膜150上相继层叠用于形成栅电极160(见图1)和电容器第二电极142(见图1)的传导膜，而后对该传导膜进行构图，从而形成栅电极160和电容器第二电极142。
参见图11，通过例如溅射在栅极绝缘膜150上相继层叠第一传导膜161a、第二传导膜162a以及第三传导膜163a。特别地，第一传导膜161a可由Ti、Ta或Cr制成，并且第二传导膜162a可由例如Al或Al合金的Al基金属、例如Ag或Ag合金的Ag基金属、或者例如Cu或Cu合金的Cu基金属制成。此外，第三传导膜163a可以由例如Mo或Mo合金的Mo基金属制成。
然后，在第三传导膜163a上形成第二光敏膜202，并在第二光敏膜202上方设置第二光掩模320。为了便于描述，将第二光敏膜202为正光敏膜的情况作为实施例描述。然而，本发明不限于这个实施例，并且负光敏膜也可以用作第二光敏膜202。
为半色调掩模的第二光掩模320包括光传输区321、光阻挡区322、以及半传输区323。该半传输区323允许发出的光仅部分由此通过。第二光掩模320被布置以使得光阻挡区322与其中将形成栅电极160(见图1)的区域相对应，并且半传输区323与其中将形成电容器第二电极142(见图1)的区域相对应。
参见图12，穿过第二光掩模320的光对第二光敏膜202进行曝光，然后对第二光敏膜202进行显影。结果，第二光敏膜202中与光传输区321相对应的区域被除去，而第二光敏膜202中与光阻止区322和半传输区323相对应的区域保留，以便形成第二光敏膜图案。第二光敏膜图案包括对应于光阻挡区322的第一子光敏膜图案202a以及对应于半传输区323的第二子光敏膜图案202b。第二子光敏膜图案202b比第一子光敏膜图案202a薄。
参见图13，将第一子光敏膜图案202a和第二子光敏膜图案202b用作为蚀刻掩模来蚀刻第一传导膜161a、第二传导膜162a、以及第三传导膜163a。然后，第二子光敏膜图案202b被除去。在以上的蚀刻过程中，第二传导膜162a和第三传导膜163a可以是湿法蚀刻的，而且第一传导膜161a可以是干法蚀刻的。在湿法蚀刻工艺中，可以使用例如磷酸、硝酸或乙酸的蚀刻剂。在干法蚀刻工艺中，可以使用C1基蚀刻气体，例如Cl2或BCl3。可以通过使用氧的灰化工艺来除去第二子光敏膜图案202b。然而，本发明不限于灰化工艺。当第二子光敏膜图案202b被除去时，第一子光敏膜图案202a也可以被部分除去。结果，第一子光敏膜图案202a的厚度和宽度可被减少。
参见图13和14，将保留的第一子光敏膜图案202a再次用作为蚀刻掩模来蚀刻第二传导膜162a和第三传导膜163a。然后，保留的第一子光敏膜图案202a被除去。就这一点而言，第二传导膜162a和第三传导膜163a可以是湿法蚀刻的，并且第一子光敏膜图案202a可以通过灰化工艺除去。在这些过程之后，从存储区III除去第二传导膜162a和第三传导膜163a，并在存储区III中仅保留第一传导膜161a，以便形成电容器第二电极142。保留在晶体管区II上的第一传导膜161a、第二传导膜162a和第三传导膜163a分别形成为构成多层栅电极160的第一栅电极膜161、第二栅电极膜162、以及第三栅电极膜163。在以上的蚀刻过程中，由于将具有减少宽度的第一子光敏膜图案202a用作为蚀刻掩模来蚀刻第二传导膜162a和第三传导膜163a，因此第二栅电极膜162和第三栅电极膜163可以比第一栅电极膜161更窄。也就是说，第一栅电极膜161的每个端部的预定区域可以暴露。另外，由于第一传导膜161a形成为第一栅电极膜161和电容器第二电极142，因此电容器第二电极142的厚度可以等于第一栅电极膜161的厚度。
参见图15，将栅电极160用作为掩模注入N型或P型杂质，从而形成有源层130和电容器第一电极141。
特别地，在衬底110上形成具有对应于有源层130的暴露区以及对应于电容器第一电极141的暴露区的阻挡膜(未示出)，并将栅电极160用作为掩模注入杂质。该阻挡膜可以，但不限于由例如SiO2或Si3N4的光敏材料制成。
可以注入例如P、As或Sb的施主杂质离子以制造N型薄膜晶体管，可以注入例如B、Al、Ga或In的受主杂质离子以制造P型薄膜晶体管。就这一点而言，由于电容器第二电极142被暴露，因此注入电容器第一电极141中的杂质还可以注入电容器第二电极142中。通过这个过程，形成了电容器第一电极141和包括与栅电极160重叠并且不掺杂杂质的沟道区域130b的有源层130、以及分别位于沟道区域130b的两侧的源区域130a和漏区域130c。
参见图16，在栅极绝缘膜150、栅电极160以及电容器第二电极142上形成层间绝缘膜170和用于透明电极181的传导膜181′。
层间绝缘膜170可以由具有不同的折射率的多个层构成。图16中所示的层间绝缘膜170是由第一层间绝缘膜171和第二层间绝缘膜172构成的双层。然而，本发明不限于如此，并且根据本领域技术人员的需求，层间绝缘膜170可以由两层或更多层制成。多层的层间绝缘膜170的每个层的厚度是不受限的，并且能根据本领域技术人员的需求而变化。在顶部处的第二层间绝缘膜172可以形成为具有平坦的顶面。层间绝缘膜170可以由无机绝缘膜或者有机绝缘膜制成。层间绝缘膜170优选由无机绝缘膜或者无机绝缘膜和有机绝缘膜的复合物制成。
在层间绝缘膜170上直接形成用于形成透明电极181的传导膜181′，并且传导膜181′可以是包含选自ITO、IZO、ZnO、和In2O3的一个或多个透明材料的透明传导膜。
参见图17和18，用于透明电极181的传导膜181′、层间绝缘膜170以及栅极绝缘膜150都被蚀刻以便形成接触孔190，接触孔190分别暴露源区域130a和漏区域130c中的预定区域。
参见图17，在用于透明电极181的传导膜181′上形成第三光敏膜203。然后，在第三光敏膜203上方设置第三光掩模330。为了便于描述，作为实施例描述第三光敏膜203为正光敏膜的情况。然而，本发明不限于这个实施例，负光敏膜也可以用作第三光敏膜203。
第三光掩模330包括光传输区331和光阻挡区332，并且第三光掩模330被布置以使得光传输区331与其中待形成有接触孔190(见图1)的区域相对应。
参见图17和18，穿过第三光掩模330的光对第三光敏膜203进行曝光，然后对第三光敏膜203进行显影。结果，第三光敏膜203中与光传输区331相对应的区被除去，而第三光敏膜203中与光阻挡区332相对应的区保留，以形成第三光敏膜图案。将第三光敏膜图案用作为蚀刻掩模来蚀刻用于透明电极181的传导膜181′、层间绝缘膜170以及栅极绝缘膜150，从而形成分别暴露源区域130a和漏区域130c中的预定区域的接触孔190。然后，第三光敏膜图案被除去。用于透明电极181的传导膜181′、层间绝缘膜170以及栅极绝缘膜150可以通过干法蚀刻进行刻蚀。
参见图19至23，在用于透明电极181的传导膜181′上形成用于源电极191和漏电极192的传导膜191′，而后对传导膜191′进行构图从而形成透明电极181以及源电极191和漏电极192。
参见图19和20，通过例如溅射在用于透明电极181的传导膜181′上形成用于源电极191和漏电极192的传导膜191′，并且在用于源电极191和漏电极192的传导膜191′上形成第四光敏膜204。
在第四光敏膜204上方设置第四光掩模340。为了便于描述，作为实施例描述第四光敏膜204为正光敏膜的情况。然而，本发明不限于这个实施例，并且负光敏膜也可以用作第四光敏膜204。
为半色调掩模的第四光掩模340包括光传输区341、光阻挡区342、以及半传输区343。第四光掩模320被布置以使得光阻挡区342与其中分别待形成源电极191和漏电极192(见图1)的区域相对应，并且半传输区343与其中待形成透明电极181(见图1)的区域相对应。
参见图21，穿过第二光掩模320的光对第四光敏膜204进行曝光，而后第四光敏膜204被显影。结果，第四光敏膜204中与光传输区341相对应的区被除去，而第四光敏膜204中与光阻止区342和半传输区343相对应的区保留，以便形成第四光敏膜图案。第四光敏膜图案包括对应于光阻挡区342的第三子光敏膜图案204a以及对应于半传输区343的第四子光敏膜图案204b。第四子光敏膜图案204b比第三子光敏膜图案204a薄。
参见图21和22，将第四光敏膜图案用作为蚀刻掩模来蚀刻用于透明电极181的传导膜181′以及用于源电极191和漏电极192的传导膜191′。就这一点而言，可以使用包含硝酸和氟离子的蚀刻剂对用于透明电极181的传导膜181′以及用于源电极191和漏电极192的传导膜191′分别进行湿法蚀刻或者分别进行干法蚀刻、或者同时进行湿法蚀刻。在蚀刻过程之后保留的传导膜181′形成为透明电极181。
参见图22和23，在以上蚀刻过程之后，使用氧通过例如灰化工艺除去第四子光敏膜图案204b。当第四子光敏膜图案被除去时，第三子光敏膜图案204a可被部分去除。结果是可减少第三子光敏膜图案204a的厚度和宽度。将保留的第三子光敏膜图案204a再次用作为蚀刻掩模来蚀刻用于源电极191和漏电极192的传导膜191′。就这一点而言，将用于源电极191和漏电极192的传导膜191′从发光区I除去，从而暴露发光区I的透明电极181。在晶体管区II的透明电极181上形成源电极191和漏电极192中的任一个(例如，源电极191)，并在用于透明电极181的传导膜181′上形成源电极191和漏电极192中的另一个(例如，漏电极192)。
参见图24至26，在层间绝缘膜170、透明电极181以及源电极191和漏电极192上层叠用于形成像素界定层182的有机膜182′，并对有机膜182′进行构图以形成暴露透明电极181的像素界定层182。
参见图24和25，例如通过CVD在源电极191和漏电极192上层叠用于像素界定层182的有机膜182′，并在用于形成像素界定层182的有机膜182′上形成第五光敏膜205。在第五光敏膜205上方设置第五光掩模350。为了便于描述，作为实施例描述第五光敏膜205为正光敏膜的情况。然而，本发明不限于这个实施例，并且负光敏膜也可以用作第五光敏膜205。
第五光掩模350包括光传输区351和光阻挡区352，并且第五光掩模350被布置以使得光传输区351对应于透明电极181。穿过第五光掩模350的光对第五光敏膜205进行曝光，然后第五光敏膜205被显影。结果，第五光敏膜205中与光传输区351相对应的区被除去，而第五光敏膜205中与光阻挡区352相对应的区保留，以形成第五光敏膜图案。
参见图26，将第五光敏膜图案用作蚀刻掩模来蚀刻用于像素界定层182的有机膜182′，而后除去第五光敏膜图案。就这一点而言，用于像素界定层182的有机膜182′可以是干法蚀刻的或湿法蚀刻的，并且可以通过灰化工艺除去第五光敏膜图案。通过这些过程，形成了暴露透明电极181的预定区域的像素界定层182。
根据当前的示例性实施方式，可以使用五个光掩模310至350来制造具有在层间绝缘膜170上形成的透明电极的有机发光显示器。在如上所述构建的有机发光显示器中，在衬底110与透明电极181之间形成谐振结构。另外，包括具有不同的折射率的多个层的层间绝缘膜170提高了谐振效率，而不影响装置可靠性。此外，栅电极160形成为包括第一栅电极膜161、第二栅电极膜162以及第三栅电极膜163的多层，并且在与形成栅电极160相同的过程中，电容器第二电极142由与第一栅电极膜161相同的材料形成。
将参考以下评估示例进一步详细描述本发明的效果。
评估示例1：色彩再现性
制造了如图4所示构建的有机发光显示器(实施方式1)以及如图4所示构建的有机发光显示器但其中的层间绝缘膜形成为如图2所示的三层(实施方式2)。另外，制造了如图3所示构建的有机发光显示器。但是，在该有机发光显示器中，透明电极形成于栅极绝缘膜上并通过接触孔连接到源电极和漏电极，并且层间绝缘膜是单层(对比实施例1)。还制造了与对比实施例1的有机发光显示器相同的有机发光显示器，但其中的缓冲层是双层(对比实施例2)。对如上所述制造的有机发光显示器的色彩再现性进行测量，并在以下的表1中示出结果。
【表1】
Figure BSA00000570515700201
参见表1，由于在对比实施例1和对比实施例2中透明电极不形成于层间绝缘膜上，因此该层间绝缘膜不能形成谐振结构。当实施方式1和2展示较好色彩再现性时，对比实施例1展示了较差的色彩再现性。就对比实施例2而言，尽管层间绝缘膜不能形成谐振结构，但是由于缓冲层和栅极绝缘膜具有多层的结构，因此获得了较好的色彩再现性。
评估示例2：装置可靠性
制造了有机发光显示器(实施方式3)，其与实施方式2中的有机发光显示器相同但其中的栅极绝缘膜为单层。然后，在偏置应力条件下测量实施方式1至3以及对比实施例2中的有机发光显示器的阈值电压，并且在图27中示出结果。
参见图27，即使在偏置应力条件下，实施方式1至3的有机发光显示器的阈值电压都几乎不改变，从而确保了装置可靠性。另一方面，对比实施例2的有机发光显示器的阈值电压逐渐地增加。阈值电压的这种增加对装置的操作有不利影响，因而降低了装置的可靠性。
应该理解，当为了改善谐振效率，栅极绝缘膜或缓冲层形成为多层时，对装置可靠性会有不利影响。
尽管已经参考其某些示例性的实施方式特别展示和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，可以对其形式和细节做出各种修改，而不偏离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围。这些示例性的实施方式应被认为仅是描述性的，并不是为了限制的目的。

Claims (22)

1.一种有机发光显示器，包括：
栅电极，形成于衬底上；
层间绝缘膜，形成于所述衬底上，并覆盖所述栅电极；以及
透明电极，形成于所述层间绝缘膜上；
其中所述层间绝缘膜包括具有不同的折射率的多个层。
2.如权利要求1所述的有机发光显示器，进一步包括栅极绝缘膜，所述栅极绝缘膜形成于所述栅电极下方并且在所述衬底上，其中所述栅极绝缘膜包括具有不同的折射率的多个层。
3.如权利要求2所述的有机发光显示器，进一步包括缓冲层，所述缓冲层形成于所述栅极绝缘膜下方并且在所述衬底上，其中所述缓冲层包括具有不同的折射率的多个层。
4.如权利要求1所述的有机发光显示器，进一步包括无机膜，所述无机膜形成于所述衬底与所述透明电极之间，其中所述无机膜包括具有不同的折射率的多个层。
5.如权利要求1所述的有机发光显示器，进一步包括源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极形成于所述透明电极上，其中所述透明电极形成于所述层间绝缘膜上并且与所述层间绝缘膜直接接触，并且所述源电极和所述漏电极中的任一个形成于所述透明电极上并且与所述透明电极直接接触。
6.一种有机发光显示器，包括：
缓冲层，形成于衬底的整个表面上；
有源层，形成于所述缓冲层上，并包括沟道区域以及源区域和漏区域；
栅极绝缘膜，形成于所述有源层上；
栅电极，形成于所述栅极绝缘膜上，并且与所述沟道区域交叠；
层间绝缘膜，形成于所述栅极绝缘膜上，并且覆盖所述栅电极；以及
透明电极，形成于所述层间绝缘膜上；
其中所述层间绝缘膜包括具有不同的折射率的多个层。
7.如权利要求6所述的有机发光显示器，进一步包括源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极分别穿过接触孔连接至所述源区域和所述漏区域，并且所述源电极和所述漏电极形成于所述透明电极上。
8.如权利要求7所述的有机发光显示器，其中所述源电极和所述漏电极中的任意一个形成于所述透明电极上，并且与所述透明电极直接接触。
9.如权利要求6所述的有机发光显示器，其中所述缓冲层包括具有不同的折射率的多个层。
10.如权利要求6所述的有机发光显示器，其中所述栅极绝缘膜包括具有不同的折射率的多个层。
11.如权利要求6所述的有机发光显示器，其中所述栅电极具有多层结构，所述多层结构包括相继层叠的第一栅电极膜、第二栅电极膜以及第三栅电极膜。
12.如权利要求11所述的有机发光显示器，进一步包括电容器第一电极和电容器第二电极，所述电容器第一电极形成于所述缓冲层上；所述电容器第二电极形成于所述栅极绝缘膜上，其中所述电容器第二电极的厚度等于所述第一栅电极膜的厚度。
13.如权利要求11所述的有机发光显示器，其中所述第一栅电极膜比所述第二栅电极膜和所述第三栅电极膜窄。
14.一种制造有机发光显示器的方法，包括以下步骤：
在衬底上形成有源层，所述有源层包括沟道区域以及源区域和漏区域；
在所述衬底上形成栅电极，所述栅电极与所述有源层的所述沟道区域交叠；
通过在所述栅电极上层叠具有不同的折射率的多个层，形成层间绝缘膜；以及
通过在所述层间绝缘膜上层叠透明传导膜并对所述透明传导膜进行构图，形成透明电极。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括在所述有源层的下方通过层叠具有不同的折射率的多个层形成缓冲层的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括在所述衬底和所述有源层上通过层叠具有不同的折射率的多个层形成栅极绝缘膜的步骤。
17.一种制造有机发光显示器的方法，包括以下步骤：
在衬底上形成有源层，所述有源层包括沟道区域以及源区域和漏区域；
在所述衬底和所述有源层上形成栅极绝缘膜；
在所述栅极绝缘膜上形成栅电极，从而与所述有源层的所述沟道区域交叠；
在所述栅电极上通过层叠具有不同的折射率的多个层形成层间绝缘膜；
在所述层间绝缘膜上形成用于透明电极的传导膜；
通过蚀刻所述层间绝缘膜和所述用于透明电极的传导膜，形成暴露所述源区域和所述漏区域的接触孔；以及
通过在所述用于透明电极的传导膜上层叠填充所述接触孔的、用于源电极和漏电极的传导膜，并通过对所述用于透明电极的传导膜以及所述用于源电极和漏电极的传导膜进行构图，从而形成所述透明电极以及所述源电极和所述漏电极。
18.如权利要求17所述的方法，其中形成所述栅极绝缘膜的步骤包括层叠具有不同的折射率的多个层。
19.如权利要求17所述的方法，进一步包括在所述衬底上和所述有源层下方通过层叠具有不同的折射率的多个层形成缓冲层的步骤。
20.如权利要求17所述的方法，其中形成所述有源层的步骤包括在所述衬底上形成电容器第一电极和所述有源层，并且其中形成所述栅栅电极的步骤包括在所述栅极绝缘膜上形成电容器第二电极和所述栅电极。
21.如权利要求20所述的方法，其中形成所述栅电极和所述电容器第二电极的步骤包括：
通过在所述栅极绝缘膜上相继层叠第一传导膜、第二传导膜以及第三传导膜，以形成多层的传导膜；
通过使用半色调掩模在所述第三传导膜上形成光敏膜图案，所述光敏膜图案包括对应于所述栅电极的第一子光敏膜图案以及对应于所述电容器第二电极的第二子光敏膜图案；以及
将所述光敏膜图案用作为蚀刻掩模来蚀刻所述第一传导膜、所述第二传导膜和所述第三传导膜。
22.如权利要求21所述的方法，其中蚀刻所述第一传导膜、所述第二传导膜和所述第三传导膜的步骤包括：
将所述第一子光敏膜图案和所述第二子光敏膜图案用作为蚀刻掩模来蚀刻所述第一传导膜、所述第二传导膜和所述第三传导膜，然后除去所述第二子光敏膜图案；以及
将剩下的第一子光敏膜图案用作为蚀刻掩模再次蚀刻所述第二传导膜和所述第三传导膜。
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