CN113078187A - 制造显示设备的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种制造显示设备的方法,该方法包括:在基底上形成像素电极;形成像素限定层,像素限定层至少覆盖像素电极的边缘,并且包括使像素电极的一部分暴露的开口;通过将氧气(O2)添加到像素电极的被像素限定层中的开口暴露的表面来执行第一干法清洗,其中,以在约1200sccm至约3600sccm的范围内的流速添加氧气(O2);在第一干法清洗之后执行第二干法清洗;在第二干法清洗之后在像素电极上形成中间层;以及在中间层和像素限定层上形成对电极。
Description
本申请要求于2020年1月6日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0001565号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的一个或更多个示例性实施例涉及一种制造显示设备的方法,更具体地,涉及一种包括对显示设备的组件执行干法清洗的制造显示设备的方法。
背景技术
显示设备是用于显示数据的设备。显示设备可以用作用于诸如移动电话的小型产品的显示器,或者可以用作用于诸如电视的大型产品的显示器。
通常,显示设备包括接收电信号并基于所接收的电信号发光以向外部显示图像的多个像素。每个像素包括发光器件。例如,有机发光显示设备包括作为发光器件的有机发光二极管。通常,有机发光显示设备包括薄膜晶体管和有机发光二极管,并且有机发光二极管自身发光。
随着显示设备的应用已经多样化,已经尝试了各种设计来提高显示设备的质量。例如,已经在开发包括在显示设备中的具有增加的寿命使用的发光器件。
发明内容
根据本发明的示例性实施例,一种制造显示设备的方法包括:在基底上形成像素电极;形成像素限定层,像素限定层至少覆盖像素电极的边缘,并且包括使像素电极的一部分暴露的开口;通过将氧气(O2)添加到像素电极的被像素限定层中的开口暴露的表面来执行第一干法清洗,其中,以在约1200sccm至约3600sccm的范围内的流速添加氧气(O2);在第一干法清洗之后执行第二干法清洗;在第二干法清洗之后在像素电极上形成中间层;以及在中间层和像素限定层上形成对电极。
在本发明的示例性实施例中,第一干法清洗包括从像素电极的表面去除有机残留物。
在本发明的示例性实施例中,有机残留物包括与像素限定层的材料相同的材料。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还包括:在基底上形成平坦化层;形成穿过平坦化层的接触孔;以及对平坦化层和接触孔执行第三干法清洗。
在本发明的示例性实施例中,第一干法清洗的执行与第三干法清洗的执行基本上相同。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还包括在第一干法清洗与第二干法清洗之间执行清洗工艺。
在本发明的示例性实施例中,所述方法还包括执行烘箱工艺。
在本发明的示例性实施例中,氧气(O2)在第一干法清洗期间的流速比氧气(O2)在第二干法清洗期间的流速大。
在本发明的示例性实施例中,通过以约20sccm或更低的流速添加氧气(O2)来执行第二干法清洗。
在本发明的示例性实施例中,通过以在约200sccm至约600sccm的范围内的流速添加氮气(N2)来执行第二干法清洗。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗和第二干法清洗期间施加源电力。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗期间施加的源电力在约500W至约1500W的范围内,并且在第二干法清洗期间施加的源电力在约300W至约800W的范围内。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗期间施加偏置电力。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗期间施加的偏置电力在约750W至约2250W的范围内。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗和第二干法清洗期间施加压力。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗期间施加的压力在约5mTorr至约35mTorr的范围内,并且在第二干法清洗期间施加的压力是约5mTorr或更小。
在本发明的示例性实施例中,第一干法清洗的工艺时间在约15秒至约45秒的范围内。
在本发明的示例性实施例中,第二干法清洗的工艺时间在约50秒至约80秒的范围内。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗期间去除像素限定层的一部分,以增大使像素电极的所述一部分暴露的开口的宽度。
在本发明的示例性实施例中,使像素限定层的厚度减小约1μm或更少。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例,本发明的以上和其他特征将变得更明显,在附图中:
图1是根据本发明的示例性实施例的显示设备的示意性平面图;
图2是根据本发明的示例性实施例的显示面板的示意性平面图;
图3是根据本发明的示例性实施例的显示设备中的像素的电路图;
图4是根据本发明的示例性实施例的制造显示设备的方法的流程图;
图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F是顺序地示出根据本发明的示例性实施例的制造显示设备的方法的剖视图;
图6是根据本发明的示例性实施例的图表;
图7是根据本发明的示例性实施例的图表;
图8A是根据本发明的示例性实施例的图表;以及
图8B是根据本发明的示例性实施例的图表。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例。将理解的是,本发明可以以不同的形式实施,因此不应该被解释为限于这里阐述的示例性实施例。将理解的是,贯穿说明书,同样的附图标记可以指同样的元件,因此可以省略冗余的描述。如这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。
将理解的是,尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应该受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,下面讨论的第一组件可以被称为第二组件。
另外,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”也旨在包括复数形式。
为了清楚起见,可以夸大附图中的组件的尺寸。换句话说,因为附图中的元件的尺寸和厚度可以为了清楚起见而被夸大,所以本发明不限于此。
当可以不同地实现本发明的示例性实施例时,可以与所描述的顺序不同地执行工艺顺序。例如,可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。
在下面的实施例中,将理解的是,当膜、层、区域、元件或组件被称为“连接到”或“结合到”另一膜、层、区域、元件或组件时,该膜、层、区域、元件或组件可以直接连接或结合到所述另一膜、层、区域、元件或组件或者可以存在中间元件。
将理解的是,x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴,并且可以以更广泛的意义来解释。例如,x轴、y轴和z轴可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
在下文中,将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的示例性实施例的显示设备1的示意性平面图;
参照图1,显示设备1可以包括其中显示图像的显示区域DA和布置在显示区域DA周围的外围区域PA。显示设备1可以通过使用从显示区域DA发射的光而向外部提供图像。
基底100可以包括各种材料,例如玻璃、金属或塑料。根据本发明的示例性实施例,基底100可以包括柔性材料。柔性材料指可以是可弯曲的、可折叠的或可卷曲的基底。包括柔性材料的基底100可以包括例如超薄玻璃、金属或塑料。
像素PX可以布置在基底100的显示区域DA中。像素PX可以包括诸如有机发光二极管的显示元件。像素PX可以包括多个像素。像素PX可以以各种形式(例如,条纹形式、pentile形式或马赛克形式)布置,并且实现图像。
在平面图中,显示区域DA可以设置成矩形形状,如图1中所示。在本发明的示例性实施例中,显示区域DA可以设置成多边形形状(例如,三角形形状、五边形形状、六边形形状等)、圆形形状、椭圆形形状或它们的组合。
基底100的外围区域PA是布置在显示区域DA周围的区域,并且可以是其中不显示图像的区域。被构造成将电信号传输到显示区域DA的各种线、印刷电路板(PCB)或驱动器集成电路(IC)芯片附着到其的垫(pad,或称为“焊盘”)等可以位于外围区域PA中。
图2是根据本发明的示例性实施例的显示面板10的示意性平面图。
参照图2,显示面板10可以包括显示区域DA和外围区域PA并且可以包括布置在显示区域DA中的多个像素PX。像素PX可以各自包括诸如有机发光二极管的显示元件。像素PX可以各自从有机发光二极管发射例如红光、绿光、蓝光或白光。在下文中,在本说明书中,像素PX指发射不同颜色的光的子像素,并且像素PX可以各自是例如红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的一个。显示区域DA可以用封装构件覆盖以被保护免受外部空气或湿气影响。
像素PX可以各自电连接到布置在外围区域PA中的外部电路。第一扫描驱动电路130、第二扫描驱动电路131、发射控制驱动电路133、端子140、数据驱动电路150、第一电源线160和第二电源线170可以布置在外围区域PA中。
第一扫描驱动电路130和第二扫描驱动电路131可以通过扫描线SL向像素PX提供扫描信号。第二扫描驱动电路131可以与第一扫描驱动电路130平行布置,且显示区域DA在其间。布置在显示区域DA中的一些像素PX可以电连接到第一扫描驱动电路130,其他像素PX可以电连接到第二扫描驱动电路131。在本发明的示例性实施例中,可以省略第二扫描驱动电路131。
发射控制驱动电路133可以通过发射控制线EL向像素PX提供发射控制信号。
端子140可以布置在基底100的一侧上。端子140可以被暴露而不被绝缘层覆盖,因此可以电连接到印刷电路板PCB。印刷电路板PCB的端子PCB-P可以电连接到显示面板10的端子140。印刷电路板PCB可以将控制器的信号或电力传输到显示面板10。
由控制器产生的控制信号可以通过印刷电路板PCB传输到第一扫描驱动电路130和第二扫描驱动电路131。控制器可以分别通过第一连接线161和第二连接线171将第一电源电压和第二电源电压(图3的ELVDD和ELVSS)提供到第一电源线160和第二电源线170。第一电源电压(驱动电压)ELVDD可以通过连接到第一电源线160的驱动电压线PL而被提供到像素PX,第二电源电压ELVSS可以被提供到像素PX的连接到第二电源线170的对电极(图5F的230)。
数据驱动电路150可以电连接到数据线DL。数据驱动电路150的数据信号可以通过连接线151和数据线DL而被提供到像素PX。连接线151连接到端子140,数据线DL连接到连接线151。图2示出了数据驱动电路150布置在印刷电路板PCB上。然而,在本发明的示例性实施例中,数据驱动电路150可以布置在基底100上。例如,数据驱动电路150可以布置在端子140与第一电源线160之间。
第一电源线160可以包括彼此平行地并且在第二方向DR2上延伸的第一子线162和第二子线163,且显示区域DA在第一子线162与第二子线163之间。例如,第一子线162和第二子线163分别设置在显示区域DA的相对侧处。第二电源线170可以部分地围绕显示区域DA。例如,第二电源线170可以具有一边敞开的正方形或矩形形状。
图3是根据本发明的示例性实施例的显示设备中的像素PX的电路图。
参照图3,像素PX包括连接到扫描线SL和数据线DL的像素电路PC以及连接到像素电路PC的有机发光二极管OLED。
像素电路PC可以包括驱动薄膜晶体管(TFT)T1、开关TFT T2和存储电容器Cst。开关TFT T2可以电连接到扫描线SL和数据线DL,并且可以被构造为根据通过扫描线SL输入的扫描信号Sn通过数据线DL而将数据信号Dm传输到驱动TFT T1。
存储电容器Cst可以电连接到开关TFT T2和驱动电压线PL并且可以被构造为存储与从开关TFT T2接收的电压和供应到驱动电压线PL的驱动电压ELVDD之间的差对应的电压。
驱动TFT T1可以电连接到驱动电压线PL和存储电容器Cst,并且可以被构造为根据存储在存储电容器Cst中的电压值来控制从驱动电压线PL流到有机发光二极管OLED的驱动电流。有机发光二极管OLED可以根据驱动电流发射具有一定亮度的光。
已经参照图3描述了其中像素电路PC包括两个TFT和一个存储电容器的情况,但是本发明不限于此。例如,像素电路PC可以包括三个或更多个TFT和/或两个或更多个存储电容器。
图4是根据本发明的示例性实施例的制造显示设备的方法的流程图。图5A至图5F是顺序地示出根据本发明的示例性实施例的制造显示设备的方法的剖视图。
参照图4,根据本发明的示例性实施例的制造显示设备(图1的1)的方法可以包括:在母基底100'上形成绝缘层等(S10);对绝缘层等执行第一干法清洗PT1(S20);形成像素电极210和像素限定层119(S30);对像素电极210和像素限定层119执行第二干法清洗PT2(S40);将母基底100'划分成多个基底100(S50);对像素电极210和像素限定层119执行第三干法清洗PT3(S80);以及形成中间层220和对电极230(S90)。
另外,在本发明的示例性实施例中,在将母基底100'划分为多个基底100之后,该方法还可以包括执行清洗工艺(S60)和烘箱工艺(S70)。
在母基底100'上形成绝缘层等(S10)与在母基底100'上顺序地形成栅极绝缘层(图5A的111和113)和层间绝缘层(图5A的115)对应。
在本发明的示例性实施例中,第一干法清洗PT1(S20)的执行可以与第二干法清洗PT2(S40)的执行相同,第二干法清洗PT2可以去除在像素电极210的表面上的有机残留物(图5C的OR)。在这种情况下,像素电极210的表面上的有机残留物OR可以包括与像素限定层119的材料相同的材料。例如,第一干法清洗PT1可以清洗平坦化层(图5B的117)的上表面。
在下文中,将参照图5A至图5F根据堆叠顺序详细地描述根据本发明的示例性实施例的制造显示设备的方法。
参照图5A,在母基底100'上顺序地形成缓冲层110、半导体层A1和A2、第一栅极绝缘层111、栅电极G1和G2、第二栅极绝缘层113、上电极CE2、层间绝缘层115和平坦化层117。栅电极G1和G2中的第一栅电极G1也可以是下电极CE1,下电极CE1和上电极CE2可以形成存储电容器Cst。
母基底100'可以包括例如玻璃材料、陶瓷材料、金属材料或者柔性的或可弯曲的材料。当母基底100'是柔性的或可弯曲的时,母基底100'可以包括例如聚合物树脂,诸如聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯或乙酸丙酸纤维素。
母基底100'可以具有包括上述材料的单层或多层结构。在多层结构的情况下,母基底100'还可以包括无机层。在本发明的示例性实施例中,母基底100'可以具有包括第一有机层、设置在第一有机层上的无机层和设置在无机层上的第二有机层的结构。
缓冲层110可以包括例如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx),并且可以通过诸如化学气相沉积(CVD)或溅射的沉积工艺形成。
在母基底100'与缓冲层110之间还可以包括阻挡层。阻挡层可以防止或最小化杂质从母基底100'等渗透到半导体层A1和A2中。阻挡层可以包括诸如氧化物或氮化物的无机材料、有机材料或有机/无机复合物,并且可以具有包括无机材料和有机材料的单层结构或多层结构。
可以在缓冲层110上布置半导体层A1和A2。可以通过对初始半导体层进行图案化来形成半导体层A1和A2。初始半导体层可以包括例如非晶硅或氧化物半导体,并且可以通过CVD沉积。另外,例如,当初始半导体层包括非晶硅层时,在膜形成之后,可以通过各种方法(诸如快速热退火(RTA)、固相结晶(SPC)、准分子激光退火(ELA)、金属诱导结晶(MIC)、金属诱导横向结晶(MILC)或顺序横向固化(SLS))将初始半导体层结晶成多晶硅层。
在本发明的示例性实施例中,半导体层A1和A2可以各自包括铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、锆(Zr)、钒(V)、铪(Hf)、镉(Cd)、锗(Ge)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、铯(Cs)、铈(Ce)和锌(Zn)中的至少一种的氧化物。
半导体层A1和A2可以各自包括沟道区以及布置在沟道区的两侧上的源区和漏区。半导体层A1和A2可以各自是单层或多层。
可以在母基底100'上堆叠并布置第一栅极绝缘层111和第二栅极绝缘层113以覆盖半导体层A1和A2。第一栅极绝缘层111和第二栅极绝缘层113可以各自包括例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnO2),并且可以各自通过诸如CVD或溅射的沉积工艺形成。然而,本发明不限于此。
可以在第一栅极绝缘层111上布置栅电极G1和G2以与半导体层A1和A2至少部分地叠置。例如,栅电极G1和G2可以分别与半导体层A1和A2的沟道区叠置。栅电极G1和G2可以各自包括例如钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等,并且可以是单层或多层。例如,栅电极G1和G2可以各自是单个Mo层。
栅电极G1和G2被示出为布置在第一栅极绝缘层111上,但是在本发明的示例性实施例中,栅电极G1和G2可以布置在第二栅极绝缘层113上。另外,TFT TFT1和TFT2的栅电极G1和G2可以布置在同一层上或者可以布置在彼此不同的层上。
可以在第一栅极绝缘层111上布置存储电容器Cst的下电极CE1,并且存储电容器Cst的下电极CE1可以包括与栅电极G1和G2的材料相同的材料。存储电容器Cst的上电极CE2可以与下电极CE1叠置(且第二栅极绝缘层113在其间)并且可以产生电容。在这种情况下,第二栅极绝缘层113可以用作存储电容器Cst的介电层。
如图5A中所示,存储电容器Cst的下电极CE1可以与第一TFT TFT1叠置。例如,第一TFT TFT1的栅电极G1可以用作存储电容器Cst的下电极CE1。
为了形成栅电极G1和G2以及存储电容器Cst的下电极CE1,可以在母基底100'的表面上形成金属层,然后对金属层进行图案化。例如,可以在图案化金属层之前在母基底100'的整个表面上设置金属层。可以通过诸如CVD、等离子体增强CVD(PECVD)、低压CVD(LPCVD)、物理气相沉积(PVD)、溅射或原子层沉积(ALD)的沉积工艺形成金属层,但是本发明不限于此。形成存储电容器Cst的上电极CE2的方法可以与形成栅电极G1和G2以及存储电容器Cst的下电极CE1的方法基本上相同。
可以形成层间绝缘层115以在母基底100'的表面上覆盖存储电容器Cst的上电极CE2。例如,层间绝缘层115可以设置在母基底100'的整个表面上。层间绝缘层115可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和/或氧化锌(ZnO2),并且可以通过诸如CVD或溅射的沉积工艺形成。然而,本发明不限于此。
可以形成第一接触孔CNT1以穿过第一栅极绝缘层111和第二栅极绝缘层113以及层间绝缘层115,并且第一接触孔CNT1可以使半导体层A1和A2的源区和/或漏区暴露。
源电极S1和S2以及漏电极D1和D2可以各自包括包含钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等的导电材料,并且可以各自是包括上述材料的单层或多层。例如,源电极S1和S2以及漏电极D1和D2可以各自具有Ti/Al/Ti的多层结构。源电极S1和S2以及漏电极D1和D2可以通过第一接触孔CNT1连接到半导体层A1和A2的源区或漏区。例如,源电极S1和S2可以连接到半导体层A1和A2的源区,漏电极D1和D2可以连接到半导体层A1和A2的漏区。
可以用无机保护层覆盖源电极S1和S2以及漏电极D1和D2。无机保护层可以是氮化硅(SiNX)和氧化硅(SiOX)的单层或多层。可以设置无机保护层以覆盖和保护布置在层间绝缘层115上的一些线。
可以在层间绝缘层115上布置平坦化层117以覆盖源电极S1和S2以及漏电极D1和D2。平坦化层117可以是包括有机材料或无机材料的单层或多层。平坦化层117可以包括通用聚合物(例如,苯并环丁烯(BCB)、聚酰亚胺、六甲基二硅氧烷(HMDSO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS))、具有酚类基团的聚合物衍生物、丙烯酰类聚合物、酰亚胺类聚合物、芳醚类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、对二甲苯类聚合物、乙烯醇类聚合物以及它们的任何共混物。平坦化层117可以包括例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)和/或氧化锌(ZnO2)。在形成平坦化层117之后,可以对平坦化层117执行化学机械抛光,以提供平坦的上表面。
参照图5B,可以通过掩模工艺形成穿过平坦化层117并使漏电极D1和D2暴露的第二接触孔CNT2。
在形成第二接触孔CNT2之后,可以对平坦化层117执行第一干法清洗PT1。在本发明的示例性实施例中,第一干法清洗PT1可以是等离子体处理。等离子体处理对应于通过向氧气(O2)或氩气(Ar)施加射频来产生等离子体并照射平坦化层117的表面以通过化学反应清洗平坦化层117的表面的方法。
在本发明的示例性实施例中,可以通过添加氧气(O2)来执行第一干法清洗PT1。因为氧气(O2)的分压比其他气体的分压高,所以可以有效地去除在形成第二接触孔CNT2时产生的平坦化层117的残留物。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗PT1期间氧气(O2)的流速可以在约1200sccm至约3600sccm的范围内。当通过在约1200sccm至约3600sccm的范围内添加氧气(O2)来执行第一干法清洗PT1时,可以以约900埃/分钟的速率从平坦化层117的表面去除异物或颗粒。
在本发明的示例性实施例中,可以在第一干法清洗PT1期间施加压力,并且可以施加源电力以产生等离子体。例如,可以通过施加源电力将氧气(O2)制成电离气体。在本发明的示例性实施例中,压力可以在约5mTorr至约35mTorr的范围内,源电力可以在约500W至约1500W的范围内。
在本发明的示例性实施例中,在第一干法清洗PT1期间还可以施加偏置电力。当施加偏置电力时,被源电力电离的气体被偏置电力吸引到具有相反极性的电压。因此,可以增大动能,从而更有效地从平坦化层117去除残留物等。另外,当施加偏置电力时,可以从平坦化层117均匀地去除残留物等。在本发明的示例性实施例中,可以在约750W至约2250W的范围内施加偏置电力。
参照图5C,可以在平坦化层117上形成像素电极210。可以通过例如在平坦化层117的整个上表面上沉积导电层并且对平坦化层117执行掩模工艺和蚀刻工艺来形成像素电极210。
像素电极210可以包括(半)透射电极或反射电极。在本发明的示例性实施例中,像素电极210可以包括反射层和布置在反射层上方的透明或半透明电极层。反射层可以包括例如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或它们的任何混合物。透明或半透明电极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。在本发明的示例性实施例中,像素电极210可以包括ITO/Ag/ITO。
因为使漏电极D1和D2暴露的第二接触孔(图5B的CNT2)形成在平坦化层117中,所以像素电极210可以通过第二接触孔CNT2电连接到漏电极D1和D2。例如,像素电极210可以通过第二接触孔CNT2连接到第一漏电极D1。
可以在平坦化层117上形成像素限定层119。例如,可以在平坦化层117的整个上表面上形成像素限定层119。像素限定层119可以至少覆盖像素电极210的边缘,并且包括使像素电极210的中心部分暴露的开口OP。像素限定层119可以包括至少一种有机绝缘材料(诸如聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯和酚醛树脂),并且可以通过旋涂等形成。
像素限定层119可以增大像素电极210的边缘与像素电极210上方的对电极(图5F的230)之间的距离,从而防止在像素电极210的边缘处发生电弧等。
在形成像素限定层119之后,可以对像素限定层119执行第二干法清洗PT2。在本发明的示例性实施例中,第二干法清洗PT2可以与图5B中执行的第一干法清洗PT1基本上相同。例如,第二干法清洗PT2可以是等离子体处理,并且可以通过在约1200sccm至约3600sccm的范围内添加氧气(O2)来执行。
当如在本实施例中通过添加氧气(O2)来执行第二干法清洗PT2时,氧气(O2)的分压比其他气体的分压高。因此,可以有效地去除在形成像素限定层119的开口OP的同时在像素电极210的表面上产生的有机残留物OR(例如,像素限定层119的残留物)。例如,当通过在约1200sccm至约3600sccm的范围内添加氧气(O2)来执行第二干法清洗PT2时,可以以约900埃/分钟的速率从像素电极210去除有机残留物OR。
在本发明的示例性实施例中,可以在第二干法清洗PT2期间施加压力,并且还可以施加源电力和偏置电力。在本发明的示例性实施例中,在第二干法清洗PT2期间,可以在约5mTorr至约35mTorr的范围内施加压力,可以在约500W至约1500W的范围内施加源电力,可以在约750W至约2250W的范围内施加偏置电力。
在对比示例中,当在形成像素限定层之后不执行干法清洗时,与像素限定层的一部分对应的有机残留物会存在于像素电极的表面上。这会改变布置有像素电极的有机发光二极管OLED的特性。因此,会缩短有机发光二极管OLED的寿命。
因此,在本实施例中,可以在形成像素限定层119之后执行第二干法清洗PT2。当形成包括开口OP的像素限定层119并且通过添加氧气(O2)和施加压力、源电力、偏置电力等执行第二干法清洗PT2时,可以从像素电极210的表面均匀地去除有机残留物OR,从而改善像素电极210的表面特性并且增加包括作为布置在像素电极210上的发射层的中间层220的发光器件的寿命。
在本发明的示例性实施例中,第二干法清洗PT2的工艺时间可以在约15秒至约45秒的范围内。在这种情况下,可以进一步增加发光器件的寿命。下面将参照图6对此进行描述。
在本发明的示例性实施例中,可以在第二干法清洗PT2期间去除像素限定层119的一部分,以增大像素限定层119的开口OP的宽度。当开口OP的宽度增大时,开口率可以增大。当供应与在开口率增大之前施加的驱动电流相同的驱动电流时,由于增大的开口率,可以获得更高的亮度。另外,当开口率增大时,发光器件的寿命可以进一步增加。
在本发明的示例性实施例中,当第二干法清洗PT2的工艺时间为约30秒时,布置在图1中示出的显示区域DA中的像素PX的尺寸可以增大约1μm或更少,例如,约0.2μm至约0.3μm。像素PX的尺寸增大可以是由于在执行第二干法清洗PT2约30秒时像素限定层119的厚度减小约1μm或更少引起的。
在本实施例中,当像素限定层119的厚度由于第二干法清洗PT2而减小约1μm或更少而像素PX的尺寸增大约1μm或更少(例如,约0.2μm至约0.3μm)时,诸如有机发光二极管OLED的发光器件的寿命可以增加约20小时。
参照图5D,在第二干法清洗PT2之后,可以将母基底100'划分成多个基底100并且可以对所述多个基底100执行后续工艺。在本发明的示例性实施例中,可以通过例如激光切割而将母基底100'划分成多个基底100。
参照图5E,在本发明的示例性实施例中,可以对布置在基底100上的像素电极210和像素限定层119的表面顺序地执行清洗工艺(图4的S60)、烘箱工艺(图4的S70)和第三干法清洗PT3(图4的S80)。另外,为了便于说明,图5E表现了多个基底100中的一个基底作为示例。此外,可以对多个基底100应用前述工艺步骤(S60、S70、S80)。
在本发明的示例性实施例中,清洗工艺S60可以通过使用水(H2O)洗去存在于像素电极210和像素限定层119的表面上的残留颗粒等,烘箱工艺S70可以与通过热来蒸发在清洗工艺(S60)期间使用的水(H2O)等的工艺对应。
在本发明的示例性实施例中,第三干法清洗PT3可以是等离子体处理。另外,可以通过将氮气(N2)和氧气(O2)添加到像素电极210和像素限定层119的表面来执行第三干法清洗PT3。例如,氮气(N2)的流速可以在约200sccm至约600sccm的范围内,氧气(O2)的流速可以在约20sccm或更低的范围内。例如,在第二干法清洗PT2期间施用的氧气(O2)的流速可以比在第三干法清洗PT3期间施用的氧气(O2)的流速大。
另外,在本发明的示例性实施例中,可以在第三干法清洗PT3期间施加压力,并且可以施加源电力以产生等离子体。例如,可以通过施加源电力而将氧气(O2)制成电离气体。在本发明的示例性实施例中,第三干法清洗PT3期间的压力可以是约5mTorr或更小,源电力可以在约300W至约800W的范围内。
在本实施例中,当在第三干法清洗PT3期间施加的源电力在约300W至约800W的范围内时,发光器件的寿命可以进一步增加。此外,因为源电力低,所以可以减少由静电导致的缺陷。下面将参照图7对此进行描述。
在对比示例中,会省略烘箱工艺之后的干法清洗。在这种情况下,像素电极的逸出功会减小。因为像素电极的逸出功涉及向发射层中的空穴注入,所以这会干扰像素电极中的空穴注入。
然而,当根据本实施例通过在烘箱工艺S70之后添加氮气(N2)和氧气(O2)并施加压力、源电力等来执行第三干法清洗PT3时,像素电极210的逸出功会增大。逸出功的增大可以促进向中间层220中的空穴注入以增大诸如有机发光二极管OLED的发光器件的效率。另外,可以通过第三干法清洗PT3去除会部分地残留在像素电极210的表面上的有机残留物OR。
在本发明的示例性实施例中,可以调整第三干法清洗PT3的工艺时间。例如,第三干法清洗PT3的工艺时间可以在约50秒至约80秒的范围内,例如,约65秒。
参照图5F,例如,可以在像素限定层119的开口OP内部在已经通过图5C至图5E对其执行了表面处理的像素电极210上形成中间层220。中间层220可以包括低分子量材料或高分子量材料。可以通过例如真空沉积、丝网印刷、喷墨印刷或激光诱导热图像(LITI)形成中间层220。
有机发光二极管OLED的中间层220可以包括有机发射层。有机发射层可以包括有机材料,有机材料包括发射红光、绿光、蓝光或白光的荧光或磷光材料。有机发射层可以是低分子量有机材料或高分子量有机材料。例如,可以在有机发射层上方和下方布置诸如空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)的功能层。可以将中间层220布置成与像素电极210中的每个对应。然而,本发明不限于此。例如,可以对中间层220进行各种修改。例如,中间层220可以包括在像素电极210之上的一体层。
可以形成对电极230以与有机发光二极管OLED对应。例如,对电极230可以设置在中间层220上并且可以与像素电极210叠置。对电极230可以形成为通过开口掩模覆盖基底100的显示区域(图1的DA)。可以通过例如沉积工艺(诸如CVD、PECVD、LPCVD、PVD、溅射或ALD)来形成对电极230。
对电极230可以包括透射电极或反射电极。在本发明的示例性实施例中,对电极230可以包括透明或半透明电极,并且可以包括具有低逸出功并且包含例如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或它们的任何混合物的金属薄膜。另外,还可以在金属薄膜上布置透明导电氧化物(TCO)层,诸如ITO、IZO、ZnO或In2O3。
图6、图7、图8A和图8B是根据本发明的示例性实施例的图表。
图6是示出根据第二干法清洗PT2的工艺时间的白色(W)亮度寿命的图表。
图6示出了当省略第二干法清洗PT2并且以约1000W的源电力执行第三干法清洗PT3约65秒时(参考1)的白色(W)亮度寿命。另外,图6示出了当省略第二干法清洗PT2和第三干法清洗PT3两者时(参考2)的白色(W)亮度寿命以及当执行第二干法清洗PT2约15秒至约100秒并且以约800W的源电力执行第三干法清洗PT3约65秒时的白色(W)亮度寿命。
图6中示出的亮度寿命的时间(小时)指从100%的亮度衰减到93%的亮度的时间的量。例如,图6中示出的亮度寿命的时间(小时)是直到亮度下降7%而测量的时间。
当省略第二干法清洗PT2并且以约1000W的源电力执行第三干法清洗PT3约65秒时(参考1),白色(W)亮度寿命是约330小时,当省略第二干法清洗PT2和第三干法清洗PT3两者时(参考2),白色(W)亮度寿命是约312小时。
当执行第二干法清洗PT2约15秒至约100秒并且以约800W的源电力执行第三干法清洗PT3约65秒时,白色(W)亮度寿命是约468小时至约574小时,与当省略第二干法清洗PT2时(参考1)以及当省略第二干法清洗PT2和第三干法清洗PT3两者时(参考2)相比,该白色(W)亮度寿命进一步增加。
例如,因为当省略第二干法清洗PT2和第三干法清洗PT3两者时(参考2)白色(W)亮度寿命最短,因此可见第二干法清洗PT2和第三干法清洗PT3与亮度寿命相关联。
在本发明的示例性实施例中,第二干法清洗PT2的工艺时间可以在约15秒至约45秒的范围内,第三干法清洗PT3的工艺时间可以在约50秒至约80秒的范围内,例如,约65秒。另外,可以在第三干法清洗PT3期间施加约800W的源电力。在这种情况下,参照图6,可见白色(W)亮度寿命增加得最多。
例如,根据本发明的示例性实施例,可以去除存在于像素电极(图5C的210)的表面上的所有有机残留物(图5C的OR)以改善像素电极210的表面特性。结果,可以增加包括作为布置在像素电极210上的发射层的中间层(图5F的220)的发光器件的寿命。
图7是示出根据在第三干法清洗PT3期间施加的源电力的白色(W)亮度寿命的图表。
例如,图7示出了在执行第二干法清洗PT2约15秒之后通过改变第三干法清洗PT3的条件的白色(W)亮度寿命。亮度寿命可以与如以上参照图6所描述的直到亮度下降7%所花费的时间对应。
在本发明的示例性实施例中,可以调整第三干法清洗PT3的工艺时间。例如,可以执行第三干法清洗PT3约50秒至约80秒,例如约65秒。
参照图7,当以约800W的源电力执行第三干法清洗PT3时,白色(W)亮度寿命是约555小时。当以约1000W的源电力执行第三干法清洗PT3时,白色(W)亮度寿命是约374小时。另外,当以约2000W的源电力执行第三干法清洗PT3时,白色(W)亮度寿命是约419小时。以这种方式,可见当在第三干法清洗PT3期间施加的源电力是约800W时,白色(W)亮度寿命增加最多。
在本发明的示例性实施例中,在第三干法清洗PT3期间施加的源电力可以在300W至800W的范围内。在这种情况下,可以增加亮度寿命。另外,因为源电力低,所以可以减少由在像素电极210的表面上产生的静电导致的缺陷。
图8A是示出根据第二干法清洗PT2的工艺时间和第三干法清洗PT3的条件的绿色(G)亮度寿命的图表,图8B是示出根据第二干法清洗PT2的工艺时间和第三干法清洗PT3的条件的蓝色(B)亮度寿命的图表。
图8A和图8B示出了基于省略第二干法清洗PT2时(参考1)的亮度寿命在以下情况下的绿色(G)和蓝色(B)亮度寿命改善率(%):当以约800W的源电力执行第三干法清洗PT3并且改变第二干法清洗PT2的工艺时间时(对应于白点);当以约1000W的源电力执行第三干法清洗PT3并且改变第二干法清洗PT2的工艺时间时(对应于阴影点);以及当以约2000W的源电力执行第三干法清洗PT3并且改变第二干法清洗PT2的工艺时间时(对应于黑点)。
可见与当省略第二干法清洗PT2时(参考1)相比,当执行第二干法清洗PT2时绿色(G)和蓝色(B)亮度寿命增加更多。
例如,参照图8A的区域I,与当省略第二干法清洗PT2时(参考1)相比,当以约800W的源电力执行第三干法清洗PT3并且第二干法清洗PT2的工艺时间在约15秒至约30秒的范围内时,绿色(G)亮度寿命可以增加约70%。
相似地,参照图8B的区域II,与当省略第二干法清洗PT2时(参考1)相比,当以约800W的源电力执行第三干法清洗PT3并且第二干法清洗PT2的工艺时间在约15秒至约30秒的范围内时,蓝色(B)亮度寿命可以增加约250%。
另外,比较当执行第二干法清洗PT2约15秒至约30秒时第三干法清洗PT3的条件,可见当源电力是约800W时,绿色(G)和蓝色(B)亮度寿命增加最多。
在本发明的示例性实施例中,可以在将作为发射层的中间层220沉积在像素电极210上之前执行第二干法清洗PT2和第三干法清洗PT3。以这种方式,可以从像素电极210去除有机残留物OR,从而增加包括中间层220的发光器件的寿命。此外,因为可以增大像素电极210的逸出功,所以可以促进像素电极210中的空穴注入。
如上所述,根据本发明的示例性实施例,可以提供制造其中发光器件的寿命增加的显示设备的方法。本发明的范围不受这些效果限制。
虽然已经参照本发明的示例性实施例描述了本发明,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明做出形式和细节上的各种改变。
Claims (10)
1.一种制造显示设备的方法,所述方法包括:
在基底上形成像素电极;
形成像素限定层,所述像素限定层至少覆盖所述像素电极的边缘,并且包括使所述像素电极的一部分暴露的开口;
通过将氧气添加到所述像素电极的被所述像素限定层中的所述开口暴露的表面来执行第一干法清洗,其中,以在1200sccm至3600sccm的范围内的流速添加所述氧气;
在所述第一干法清洗之后执行第二干法清洗;
在所述第二干法清洗之后在所述像素电极上形成中间层;以及
在所述中间层和所述像素限定层上形成对电极。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一干法清洗包括从所述像素电极的所述表面去除有机残留物。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述有机残留物包括与所述像素限定层的材料相同的材料。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
在所述基底上形成平坦化层;
形成穿过所述平坦化层的接触孔;以及
对所述平坦化层和所述接触孔执行第三干法清洗。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一干法清洗的执行与所述第三干法清洗的执行相同。
6.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
在所述第一干法清洗与所述第二干法清洗之间执行清洗工艺;以及
执行烘箱工艺。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述氧气在所述第一干法清洗期间的流速比所述氧气在所述第二干法清洗期间的流速大。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,通过以20sccm或更低的流速添加所述氧气来执行所述第二干法清洗。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,通过以在200sccm至600sccm的范围内的流速添加氮气来执行所述第二干法清洗。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述第一干法清洗和所述第二干法清洗期间施加源电力,并且
其中,在所述第一干法清洗期间施加的所述源电力在500W至1500W的范围内,并且
在所述第二干法清洗期间施加的所述源电力在300W至800W的范围内。
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