CN102856342B - 有机发光二极管显示器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机发光二极管(OLED)显示器及其制造方法。示例性实施例可以包括基板、位于所述基板上的绝缘层以及包括位于所述绝缘层上的透明导电层的像素电极。所述绝缘层的与所述透明导电层接触的表面的一部分具有多个凹孔，所述多个凹孔通过使用进入所述绝缘层与所述像素电极的透明导电层之间的界面中的蚀刻剂进行蚀刻而形成。
Description
技术领域
实施例涉及有机发光二极管(OLED)显示器及其制造方法。
背景技术
由于有机发光二极管(OLED)显示器的特性，即视角宽、响应速率快、功耗低、重量较轻和尺寸微小，其作为下一代显示器已获得很多关注。
发明内容
示例性实施例可以致力于一种有机发光二极管(OLED)显示器及其制造方法。
根据示例性实施例，一种有机发光二极管(OLED)显示器包括基板、位于所述基板上的绝缘层以及包括位于所述绝缘层上的透明导电层的像素电极。所述绝缘层的与所述透明导电层接触的表面的一部分具有多个凹孔，所述多个凹孔通过利用进入所述绝缘层与所述像素电极的透明导电层之间的界面的蚀刻剂进行蚀刻而形成。
所述多个凹孔可以用作透镜。
所述透明导电层可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)中的至少一种。
所述蚀刻剂可以包括氟酸(HF)和氟化铵(NH4F)。
包括在所述蚀刻剂中的所述氟酸可以小于1.5wt％，并且包括在所述蚀刻剂中的所述氟化铵可以小于35wt％。
所述绝缘层可以包括氮化硅(SiNx)。
所述有机发光二极管(OLED)显示器可以进一步包括：有源层，利用半导体材料形成在所述基板和所述绝缘层之间；栅电极，设置在与所述绝缘层上的所述像素电极相同的层上，并且包括所述透明导电层和所述透明导电层上的金属层；附加绝缘层，具有暴露所述像素电极的绝缘层开口，所述附加绝缘层位于所述绝缘层上以覆盖所述栅电极；源电极和漏电极，位于所述附加绝缘层上并且分别电连接至所述有源层；位于所述像素电极上的有机发射层；以及位于所述有机发射层上的公共电极。
所述像素电极进一步包括位于所述透明导电层的一部分上的金属层。
所述金属层可以包括铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)的金属中的至少一种。
可以进一步包括：利用与所述有源层相同的层、由所述半导体材料制成的第一电容器电极，以及利用与所述栅电极相同的层和相同的材料形成的第二电容器电极，所述第二电容器电极与所述第一电容器电极重叠。
根据示例性实施例，一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法，包括：在基板上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成包括透明导电层的像素电极；以及通过蚀刻剂来蚀刻所述绝缘层的与所述像素电极的透明导电层接触的表面的一部分，以形成多个凹孔。
所述蚀刻剂可以渗入所述绝缘层与所述像素电极的透明导电层之间的界面中。
所述多个凹孔可以用作透镜。
所述透明导电层可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)中的至少一种。
所述蚀刻剂可以包括氟酸(HF)和氟化铵(NH4F)。
包括在所述蚀刻剂中的所述氟酸可以小于1.5wt％，并且包括在所述蚀刻剂中的所述氟化铵可以小于35wt％。
所述绝缘层可以包括氮化硅(SiNx)。
所述制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法可以进一步包括：在形成所述绝缘层之前，在所述基板形成由半导体材料形制成的有源层；在所述绝缘层上沉积与所述像素电极位于相同的层上的所述透明导电层和金属层，以形成栅电极；形成具有暴露所述像素电极的绝缘层开口的附加绝缘层，所述附加绝缘层覆盖所述绝缘层上的所述栅电极；在所述附加绝缘层上形成分别电连接至所述有源层的源电极和漏电极；在所述像素电极上形成有机发射层；以及在所述有机发射层上形成公共电极。
所述金属层可以包括铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)的金属中的至少一种。
可以进一步包括：利用与所述有源层相同的层、由所述半导体材料制成的第一电容器电极，以及利用与所述栅电极相同的层和相同的材料制成的第二电容器电极，所述第二电容器电极与所述第一电容器电极重叠。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例性实施例，以上及其它特征对于本领域普通技术人员来说将变得更加明显，附图中：
图1至图6是顺序示出根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的制造工艺的截面图。
图7是形成在图6的绝缘层处的凹孔中央的放大截面图。
图8是形成在图6的绝缘层处的凹孔中央的放大俯视图。
图9是根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器的截面图。
具体实施方式
下文将参照附图更充分地描述示例实施例，然而，这些实施例可以不同的形式具体体现，并且不应当被解释为限于这里所记载的实施例。
附图是示意性的并且未按比例缩放。为了准确和方便的目的，附图中的相对比例和比率被放大或缩小，并且比例是随意的且不限于此。另外，在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的结构、元件或部分。应当理解，当提及一元件在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上或者在它们之间可以存在中间元件。
参照截面图描述的示例性实施例代表理想的示例性实施例。因此，可预期图的各种修改，例如，制造方法和/或规格的修改。因此，示例性实施例并不限于所示区域的特定形状，并且例如，还包括通过制造对形状的修改。
参见图1至图9，将描述根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器101和制造方法。
将根据沉积顺序集中于薄膜晶体管10、有机发光元件70和电容器90，来描述根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器101的制造方法。
如图1所示，缓冲层120形成在基板111上。而且，有源层133和第一电容器电极139形成在缓冲层120上。
基板111由玻璃、石英、陶瓷或塑料制成的透明且绝缘的基板形成。另外，当基板111由塑料制成时，基板111可以是柔性基板。
缓冲层120使用化学气相沉积方法或物理气相沉积方法，以单层或包括至少一个绝缘层，即氧化硅层或氮化硅层的多层形成。
缓冲层120防止从基板111产生的湿气或杂质的扩散或渗入，使表面平滑，并且在用于形成半导体层的结晶工艺期间控制热的传输速度。
而且，缓冲层120可以取决于基板111的类型和工艺条件而省略。
有源层133和第一电容器电极139形成在缓冲层120上。有源层133和第一电容器电极139通过图案化由半导体材料，即非晶硅层、多晶硅层或氧化物半导体层制成的薄膜而形成。换句话说，有源层133和第一电容器电极139通过第一光刻工艺而被图案化。
多晶硅层可以通过形成非晶硅层并使其结晶而形成。在这种情况下，非晶硅层可以通过本领域技术人员已知的各种方法，即固相结晶、准分子激光结晶、金属诱导结晶(MIC)、金属诱导横向结晶(MILC)、顺序横向固化(SLS)和超晶硅(SGS)结晶而被结晶。
然而，示例性实施例不限于此。因此，在不利用有源层133进行图案化的情况下，第一电容器电极139可以形成在与有源层133不同的层中，或者可以由与有源层133不同的材料形成。
接下来，如图2所示，绝缘层140形成在有源层133和第一电容器电极139上。详细地说，绝缘层140覆盖缓冲层120上的有源层133和第一电容器电极139。
绝缘层140可以利用单层或者包括技术人员已知的各种绝缘材料中的至少一种，即正硅酸乙脂(TEOS)、氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)的多层而形成。在示例性实施例中，绝缘层的最上层可以包括氮化硅(SiNx)。
绝缘层140将有源层133和栅电极153彼此绝缘，并且具有作为电容器90的介电层的功能。而且，透明导电层1502和金属层1501顺序沉积在绝缘层140上。
透明导电层1502可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)中的至少一种。
金属层1501可以包括铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中的至少一种。而且，金属层1501可以具有利用不同金属形成的多层结构。
接下来，如图3所示，透明导电层1502和金属层1501通过第二光刻工艺被图案化以形成栅电极153、第二电容器电极159和像素电极中间体7100。
栅电极153包括栅金属层1531和栅透明导电层1532，并且第二电容器电极159包括电容器金属层1591和电容器透明导电层1592。然而，示例性实施例并不限于此。因此，栅电极153和第二电容器电极159可以利用除了栅透明导电层1532和电容器透明导电层1592之外的栅金属层1531和电容器金属层1591形成。而且，第二电容器电极可以利用电容器透明导电层1592形成。
第一电容器电极139、第二电容器电极159以及第一电容器电极139与第二电容器电极159之间的绝缘层140形成电容器90。
而且，第二电容器电极159可以不与栅电极153一起图案化。实际上，第二电容器电极159可以形成在与栅电极153不同的层上。
通过使用栅电极153作为自对准掩模在有源层133的一部分中掺入离子杂质。有源层133的利用杂质掺杂的部分形成源区1334和漏区1335。而且，与栅电极153重叠且未利用杂质掺杂的部分形成沟道区1333。源区1334和漏区1335分别设置在沟道区1333的侧面。相应地，在示例性实施例中，不需要增加额外的掩模，并且在有源层133的部分区域中掺入离子杂质以形成源区1334和漏区1335。
如图4所示，附加绝缘层160被形成以覆盖栅电极153和第二电容器电极159。附加绝缘层160包括暴露像素电极中间体7100的绝缘层开口607。下文中，绝缘层140将被称为第一绝缘层，并且附加绝缘层160将被称为第二绝缘层。
而且，第二绝缘层160和第一绝缘层140具有多个接触孔644和645，用于分别暴露有源层133的源区1334和漏区1335的部分。
多个接触孔644和645以及绝缘层开口607通过第三光刻工艺而形成。
接下来，如图5所示，通过绝缘层开口607暴露的像素电极中间体7100被去除以形成像素电极710。
像素电极710包括直接形成在第一绝缘层140上的透明导电层712和形成在透明导电层712的一部分上的金属层711。这里，金属层711形成在未通过绝缘层开口607暴露的部分。换句话说，金属层711形成在被第二绝缘层160覆盖的部分处。
像素电极中间体7100的通过绝缘层开口607暴露的金属层可以通过用于图案化栅电极153和第二电容器电极159的第二光刻工艺被去除。在这种情况下，第二光刻工艺包括半色调曝光或双曝光。
接下来，源电极174和漏电极175形成在第二绝缘层160上。源电极174和漏电极175可以通过第三光刻工艺形成。源电极174和漏电极175通过第二绝缘层160的多个接触孔644和645，分别连接至有源层133的源区1334和漏区1335。相应地，包括栅电极153、有源层133、源电极174和漏电极175的薄膜晶体管(TFT)10被形成。
源电极174和漏电极175可以通过使用本领域技术人员已知的各种金属或合金形成为单层或多层。
在源电极174和漏电极175形成之后，可以将离子杂质掺入第一电容器电极139。由半导体材料制成为目标的第一电容器电极139，利用B或P离子以至少1×1015原子/cm2的浓度进行掺杂。因此，第一电容器电极139的电导率得以提高，从而增加电容器90的电容。在一些实施例中，利用离子杂质对第一电容器电极139进行掺杂的工艺可以被省略，并且可以在其它步骤中执行。
如图6所示，用于覆盖源电极174和漏电极175的像素限定层190被形成。像素限定层190具有暴露像素电极710的至少一部分的像素开口195。在整个说明书中，词语“至少一部分”表示一部分或全部。像素限定层190可以由本领域技术人员已知的各种有机材料或无机材料制成。
接下来，第一绝缘层140的接触像素电极710的透明导电层712的一个表面部分通过使用蚀刻剂被蚀刻，以形成多个凹孔149。蚀刻剂渗入第一绝缘层140与像素电极710的透明导电层712之间的界面中，使得第一绝缘层140的部分被蚀刻。这里，多个凹孔149用作透镜，使得当待形成于像素电极710上的有机发射层720所产生的光在基板111的方向上发射时，光的全反射被最小化。
蚀刻剂可以包括氟酸(HF)和氟化铵(NH4F)。这里，蚀刻剂中可以包括小于1.5wt％的氟酸，并且蚀刻剂中可以包括小于35wt％的氟化铵。
图7和图8示出形成在第一绝缘层140中的多个凹孔149。如图7所示，多个凹孔149形成在与像素电极710的透明导电层712接触的表面。多个凹孔149位于与有机发射层720重叠的位置，如图8所示。
如图9所示，在像素开口195中，有机发射层720形成在像素电极710上。低分子量有机材料或者高分子量有机材料用于有机发射层720。
有机发射层720具有相对于该发射层堆叠在像素电极710的方向上的空穴传输层(HTL)和空穴注入层(HIL)，并且具有堆叠在公共电极730的方向上的电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。另外，可以堆叠各种其它层。
公共电极730形成在有机发射层720上。根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器101将像素电极710用作阳极，并且将公共电极730用作阴极。然而，示例性实施例并不限于此，并且像素电极710和公共电极730可以以相反的极性运行。
而且，公共电极730可以由包括反射材料的材料制成。公共电极730可以由Al、Ag、Mg、Li、Ca、LiF/Ca或LiF/Al制成。
因此，完成了包括像素电极710、有机发射层720和公共电极730的有机发光元件70。
尽管未示出，但用于保护有机发射层720免受来自外部的湿气或氧侵袭的密封件可以设置在公共电极730上。
如图9所示，通过上述制造方法制造的根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示器101，当为在基板111的方向上实现图像的底发射型时，包括多个凹孔149，多个凹孔149具有透镜的功能，并且形成在第一绝缘层140的与像素电极710的透明导电层712接触的部分上。因此，可以有效提高光提取效率。
多个凹孔149用作凹透镜，使得当形成在像素电极710上的有机发射层720所产生的光在基板111的方向上发射时，可以最小化全反射。
通过总结和回顾，在有机发光二极管(OLED)显示器中产生光的有机发射层被多个透明层或半穿透半反射层围绕。透明层或半穿透半反射层具有不同的折射率，使得从有机发射层产生的光的一部分在有机发光二极管(OLED)显示器中全反射并且被损失。换句话说，未使用在有机发光元件中产生的所有光。因此，有机发光二极管(OLED)显示器的光提取效率被劣化。
实施例涉及具有提高的光提取效率的有机发光二极管(OLED)显示器及其制造方法，其同时可以容易、简单并且有效地利用大面积工艺进行制造。而且，根据示例性实施例，有机发光二极管(OLED)显示器的制造方法最小化光刻工艺的数目，使得容易应用到大面积。
这里已经公开了示例性实施例，并且尽管采用了特定术语，但仅在广义和描述性的意义上使用并解释它们，而并不用于限制的目的。
Claims (20)
1.一种有机发光二极管显示器，包括：
基板；
位于所述基板上的绝缘层；
像素电极，位于所述绝缘层上包括透明导电层，
其中所述绝缘层的与所述透明导电层接触的表面的一部分具有多个凹孔，所述多个凹孔通过利用进入所述绝缘层与所述像素电极的透明导电层之间的界面的蚀刻剂进行蚀刻而形成；以及
位于所述像素电极上的有机发射层，
其中所述多个凹孔位于与所述有机发射层重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述多个凹孔充当透镜。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述透明导电层包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铟、氧化铟镓和氧化铝锌中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述蚀刻剂包括氟酸和氟化铵。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管显示器，其中包括在所述蚀刻剂中的所述氟酸小于1.5wt％，并且包括在所述蚀刻剂中的所述氟化铵小于35wt％。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述绝缘层包括氮化硅。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，进一步包括：
有源层，利用半导体材料形成在所述基板和所述绝缘层之间；
栅电极，设置在与所述绝缘层上的所述像素电极相同的层上，并且包括所述透明导电层和在所述透明导电层上的金属层；
附加绝缘层，具有暴露所述像素电极的绝缘层开口，并且形成在所述绝缘层上以覆盖所述栅电极；
源电极和漏电极，位于所述附加绝缘层上并且分别电连接至所述有源层；以及
位于所述有机发射层上的公共电极。
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管显示器，其中所述像素电极进一步包括金属层，所述金属层位于所述透明导电层的一部分上。
9.根据权利要求7所述的有机发光二极管显示器，其中：
所述金属层包括铝、铂、钯、银、镁、金、镍、钕、铱、铬、锂、钙、钼、钛、钨和铜的金属中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的有机发光二极管显示器，进一步包括：
利用与所述有源层相同的层、由所述半导体材料制成的第一电容器电极，以及利用与所述栅电极相同的层和相同的材料形成的第二电容器电极，所述第二电容器电极与所述第一电容器电极重叠。
11.一种制造有机发光二极管显示器的方法，包括：
在基板上形成绝缘层；
在所述绝缘层上形成包括透明导电层的像素电极；
通过蚀刻剂来蚀刻所述绝缘层的与所述像素电极的透明导电层接触的表面的一部分，以形成多个凹孔；以及
在所述像素电极上形成有机发射层，
其中所述多个凹孔位于与所述有机发射层重叠的位置。
12.根据权利要求11所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
所述蚀刻剂渗入所述绝缘层与所述像素电极的透明导电层之间的界面中。
13.根据权利要求11所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
所述多个凹孔充当透镜。
14.根据权利要求11所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
所述透明导电层包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铟、氧化铟镓和氧化铝锌中的至少一种。
15.根据权利要求11所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
所述蚀刻剂包括氟酸和氟化铵。
16.根据权利要求15所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
包括在所述蚀刻剂中的所述氟酸小于1.5wt％，并且包括在所述蚀刻剂中的所述氟化铵小于35wt％。
17.根据权利要求11所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
所述绝缘层包括氮化硅。
18.根据权利要求11所述的制造有机发光二极管显示器的方法，进一步包括：
在形成所述绝缘层之前，在所述基板上形成由半导体材料制成的有源层；
在所述绝缘层上沉积与所述像素电极位于相同的层上的所述透明导电层和金属层，以形成栅电极；
形成具有暴露所述像素电极的绝缘层开口的附加绝缘层，所述附加绝缘层覆盖所述绝缘层上的所述栅电极；
在所述附加绝缘层上形成分别电连接至所述有源层的源电极和漏电极；以及
在所述有机发射层上形成公共电极。
19.根据权利要求18所述的制造有机发光二极管显示器的方法，其中：
所述金属层包括铝、铂、钯、银、镁、金、镍、钕、铱、铬、锂、钙、钼、钛、钨和铜的金属中的至少一种。
20.根据权利要求18所述的制造有机发光二极管显示器的方法，进一步包括：
利用与所述有源层相同的层、由所述半导体材料制成的第一电容器电极，以及利用与所述栅电极相同的层和相同的材料形成的第二电容器电极，所述第二电容器电极与所述第一电容器电极重叠。
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Citations (4)
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| CN1444426A (zh) * | 2002-03-04 | 2003-09-24 | 三洋电机株式会社 | 电致发光显示装置及其制造方法 |
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