CN1717132A - 具有改进的通孔的有机发光显示器 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光显示器，其包括形成在基板上的半导体层；形成在基板上并包括接触孔的第一绝缘层；形成在第一绝缘层上并通过接触孔与半导体层耦接的电极；形成在第一绝缘层上并包括通孔的第二绝缘层；和形成在第二绝缘层上并通过通孔与电极耦接的像素电极。该通孔与接触孔相对应形成，并且通孔具有比接触孔大的尺寸。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求于2004年6月30日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2004-0050478的优先权和权利，该文件在此全文引用作为参考。
技术领域
本发明涉及一种发射型平板显示器件，并且尤其涉及一种具有通孔的有机发光显示器，其中在相对应于接触孔形成通孔的结构中通孔大于接触孔。
背景技术
通常来说，在其是平板显示器件的有机发光显示器(OLED)中，可以减小单元的尺寸以提高分辨率。因此，将薄膜晶体管(TFT)的源/漏电极连接到源/漏区的接触孔的尺寸，以及将TFT的源或漏电极连接到有机电致发光器件的下部电极的通孔的尺寸都可以被减小。
然而，当通孔的尺寸被减小时，当构图下部电极时将产生图形缺陷，因此降低了器件的可靠性。在相对应于接触孔而形成通孔的结构中，由于在形成接触孔时产生的台阶的原因因此产生图形缺陷的可能性可能提高了。
图1是传统的OLED的截面图。
参考图1，缓冲层105形成在绝缘基板100上，并且包括源极区域111和漏极区域115的半导体层110形成在缓冲层105上。与半导体层110的沟道区域117对应的栅电极125形成在栅绝缘层120上。源电极141和漏电极145分别通过接触孔131和135与源极区域111和漏极区域115电连接。接触孔131和135形成在层间电介质130和栅绝缘层120中。
此外，保护层150和外涂层160依次形成在层间电介质130上。保护层150包括暴露部分漏电极145的第一开口部分155，并且外涂层160包括也暴露部分漏电极145的第二开口部分165。
下部电极170可以形成在外涂层160上，并且可以通过通孔167与漏电极145电连接。下部电极170是像素电极，并且可以包括金属反射层171和透明导电层175。反射层171可以包括暴露部分漏电极145的第三开口部分177。
形成在外涂层160上的像素限定层180包括暴露部分下部电极170的第四开口部分185。包括发光层的有机层190形成在第四开口部分185中的下部电极170上，并且上部电极195形成在基板上。
图2A是沿着图2B中的线IIA-IIA的截面图，其示出了相应于接触孔和通孔的图1中的OLED的一部分，以及图2B是图1中的OLED的接触孔和通孔的平面示意图。
参考图2A和图2B，传统的OLED可以包括圆形的接触孔135和通孔167，并且通孔167的平面图区域被包含在接触孔135的平面图区域内。接触孔135暴露半导体层110的漏极区域115以连接到漏电极145，并且其被形成在栅绝缘层120和层间电介质130中并具有尺寸d11。通孔167暴露漏电极145以将漏电极145连接到下部电极170上，并且其包括形成在保护层150中并具有尺寸d12的第一开口部分155，和形成在外涂层160中并具有尺寸d13的第二开口部分165。
此处，接触孔135的尺寸d11是被接触孔135暴露的漏极区域115的截面长度，并且第一开口部分155的尺寸d12是被第一开口部分155暴露的漏电极145的截面长度。进一步，第二开口部分165的尺寸d13是被第二开口部分165暴露的漏电极145的截面长度。此外，通孔167的尺寸是被通孔167暴露的漏电极145的截面长度。因而，第二开口部分165具有小于第一开口部分155的尺寸d12的尺寸d13，并且保护层150被外涂层160覆盖。因此，通孔167的尺寸由第二开口部分165的尺寸d13决定。
在传统的前表面发射型OLED中，下部电极170可以作为阳极电极，并且其可以具有包括如AlNd层的反射层171、和透明导电层175的层叠结构。然而，当采用Al合金，如AlNd作为下部电极时，氧化层，如Al3O3可能形成在漏电极145和下部电极170之间的界面上，因而提高了其上的接触电阻。
为了减小接触电阻，反射层171可被构图使透明导电层175可以直接形成在通孔167中的漏电极145上。也就是，反射层171沉积在基板上，光致抗蚀剂层(未示出)施加到反射层171上，并且进行光刻工艺以便构图光致抗蚀剂。此处，位于对应于通孔167的基板的一部分上的光致抗蚀剂层被构图以被移除。此外，利用被构图的光致抗蚀剂层对反射层171构图以使其具有暴露通孔167中的漏电极145的第三开口部分177。
移除接触漏电极145的反射层171的部分可以解决接触电阻的问题。然而，在前表面发射型OLED中，通孔与接触孔相对应形成并且外涂层160形成在下部电极170的下面，通孔167可以形成在外涂层160中，并且小于接触孔135。因而，通孔的深度提高并且通孔的直径逐渐减小，这样当在光致抗蚀剂上制作图形时，通孔中的光致抗蚀剂层可以不被完全暴露。
因此，光致抗蚀剂被制作图形后可以保留在通孔167中，并且当随后反射层171被制作图形时，由于剩余的光致抗蚀剂使得反射层171可以不被从通孔167中移除。因此，这可能导致下部电极的图形缺陷。此外，当通孔具有小尺寸时，漏电极和下部电极之间的接触可能有缺陷，因此提高了接触电阻。
发明内容
本发明提供一种有机发光显示器(OLED)，其通过在通孔与接触孔相对应形成的结构中形成比接触孔大的通孔，可以防止下部电极上的图形缺陷，并且提高了生产的稳定性和器件的可靠性。
本发明的另外的特征将在下面的描述中列出，并且部分特征在描述中将显而易见，或者可以从本发明的实施中获知。
本发明公开了一种平板显示器，该显示器包括形成在基板上的半导体层；形成在基板上并包括接触孔的第一绝缘层；形成在第一绝缘层上并通过接触孔与半导体层耦接的电极；形成在第一绝缘层上并包括一通孔的第二绝缘层；和形成在第二绝缘层上并通过通孔与电极耦接的像素电极。通孔与接触孔相对应形成并且通孔具有比接触孔大的尺寸。
本发明还公开了一种平板显示器，该显示器包括形成在基板上的第一导电层；形成在基板上并具有第一开口部分的第一绝缘层；形成在第一绝缘层上并通过第一开口部分与第一导电层电连接的第二导电层；形成在基板上并包括第二开口部分的第二绝缘层；和形成在第二绝缘层上并通过第二开口部分与第二导电层电连接的第三导电层。第三导电层至少包括反射层，该反射层具有暴露第二导电层的一部分的第三开口部分。第一开口部分的平面图区域的至少一部分包含在第二开口部分的平面图区域内，并且第二开口部分具有比第一开口部分大的尺寸。
应当理解前面的大致描述和后面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且旨在提供对于如权利要求所要求的本发明的进一步解释。
附图说明
附图包含在此用于提供对本发明的进一步的理解并构成说明书的一部分，其描述了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是传统的有机发光显示器(OLED)的截面图；
图2A是图1中具有接触孔和通孔的OLED的一部分的截面图；
图2B是图1中的OLED的接触孔和通孔的平面图；
图3是根据本发明的示例性的实施例的OLED的截面图；
图4A是图3中具有接触孔和通孔的OLED的一部分的截面图；
图4B是图3中的OLED的接触孔和通孔的平面图；
图5A是根据本发明的另一个示例性的实施例的具有接触孔和通孔的OLED的一部分的截面图；
图5B是图5A的OLED中的接触孔和通孔的平面图；
图6A是根据本发明的又一个的示例性的实施例的具有接触孔和通孔的OLED的一部分的截面图；
图6B是图6A的OLED中的接触孔和通孔的平面图
具体实施方式
图3是根据本发明的示例性的实施例的有机发光显示器(OLED)的截面图。
参考图3，缓冲层205可以形成在绝缘基板200上，并且半导体层210形成在缓冲层205上。半导体层210可以由多晶硅(polystlicon)膜构成。缓冲层205防止基板上的杂质渗透到半导体层210中，并且其可以包括一层或多层氧化物或氮化物层。
栅绝缘层220可以沉积在半导体层210和缓冲层205上，并且将形成栅电极的材料沉积在栅绝缘层220上并且在对应于半导体层210的位置处制作图形以形成栅电极225。此外，将杂质，如，例如P-型杂质注入到半导体层210内以形成源极区域211和漏极区域215。源极区域211和漏极区域215之间的其中没有杂质掺杂的区域，可作为薄膜晶体管(TFT)的沟道区域217。
在栅电极225和栅绝缘层220上沉积了层间电介质230以后，可以蚀刻层间电介质230和栅绝缘层220以形成分别暴露半导体层210的源极区域211和漏极区域215的接触孔231和235。用于形成源电极和漏电极的材料，如例如MoW可以沉积在包括接触孔231和235的层间电介质230上然后被制作图形以形成源电极241和漏电极245。源电极和漏电极241和245分别通过接触孔231和235与源极区域211和漏极区域215电连接。
可以将保护层250沉积在层间电介质230以及源电极241和漏电极245上然后制作图形以形成暴露源电极241或漏电极245的第一开口部分255。图3示出了例如暴露部分漏电极245的第一开口部分255。保护层250可以包括无机绝缘层，如氮化物层或氧化物层。可以将作为外涂层260的有机绝缘层，如苯并环丁烯(benzocyclobutene)(BCB)沉积在包括第一开口部分255的保护层250上然后制作图形以形成暴露部分漏电极245的第二开口部分265。
此外，可以将反射层271，如AlNd层，沉积在包括通孔267的外涂层260上然后制作图形以形成包括在通孔267内暴露部分漏电极245的第三开口部分277的反射层271。可以将透明导电层275，如氧化铟锡(ITO)层，沉积在反射层271和外涂层260上然后制作图形以形成下部电极270。因此，下部电极270可以包括反射层271和透明导电层275，并且透明导电层275可以借助形成在反射层271上的第三开口部分277通过通孔267与漏电极245电接触。
包括暴露部分下部电极270的第四开口部分285的像素限定层280，可以形成在下部电极270和外涂层260上。此外，至少包括发光层的有机层290形成在第四开口部分285中的下部电极270和外涂层260上，并且可以作为阴极电极的上部电极295形成在基板上。
图4A是沿着图4B中的线IVA-IVA的截面图并且示出了对应于图3中的OLED的接触孔和通孔的一部分，以及图4B是图3中的OLED的接触孔和通孔的平面图。
参考图4A和图4B，根据本发明的示例性的实施例的OLED可以包括圆形的接触孔235和通孔267，并且接触孔235的平面图区域包含在通孔267的平面图区域内。接触孔235将漏电极245电连接到半导体层210的漏极区域215，并且具有尺寸d21。此外，通孔267将下部电极270电连接到漏电极245，并且包括形成在保护层250内并具有尺寸d22的第一开口部分255，和形成在外涂层260内并具有尺寸d23的第二开口部分265。
此处，接触孔235的尺寸d21是被接触孔235暴露的漏极区域215的一部分的截面长度，第一开口部分255的尺寸d22是被第一开口部分255暴露的漏电极245的一部分的截面长度，以及第二开口部分265的尺寸d23是被第二开口部分265暴露的漏电极245的一部分的截面长度。
此外，通孔267的尺寸是被通孔267暴露的漏电极245的一部分的截面长度。此处，因为第二开口部分265小于第一开口部分255(即，外涂层260覆盖保护层250)，所以第二开口部分265的尺寸d23决定了通孔267的尺寸。
参考图4A和图4B，第二开口部分265的尺寸d23大于接触孔235的尺寸d21，以及第一开口部分255的尺寸d22大于第二开口部分265的尺寸d23。因此，通孔267比接触孔235大。
此外，下部电极270可以在通孔267中浅的部分，即对应于层间电介质230的部分与漏电极245接触。因而，在为下部电极270的反射层271制作图形的过程中，可以确保过程进行的稳定性，并且可以防止漏电极和下部电极之间的接触不良，因此防止了接触电阻的提高。
图5A是沿着图5B的线VA-VA的截面图，其示出了根据本发明的另一示例性的实施例的OLED，以及图5B是图5A中的OLED的平面图。
图5A中的OLED的结构与图3中的OLED的结构相似。然而在图3的OLED中，接触孔的平面图区域包含在通孔的平面图区域内，但在图5A和图5B的OLED中，通孔的平面图区域覆盖接触孔的平面图区域。因此，下面将描述通孔和接触孔的结构。
参考图5A和图5B，具有尺寸d31的接触孔235，暴露半导体层210的漏极区域215并且形成在栅绝缘层220和层间电介质230内。通孔267形成在保护层250和外涂层260内，并且包括第一开口部分255和第二开口部分265，其中第一开口部分形成在保护层250内并具有尺寸d32并且暴露漏电极245的一部分，以及第二开口部分265形成在外涂层260内并具有尺寸d33并且也暴露漏电极245的一部分。
第一开口部分255的尺寸d32大于接触孔235的尺寸d31，并且第一开口部分255与接触孔235重叠。此外，第二开口部分265的尺寸d33大于接触孔235的尺寸d31并且小于第一开口部分255的尺寸d32，并且第二开口部分与接触孔235重叠。
图6A是沿着图6B的线VIA-VIA的截面图，其示出了根据本发明的又一个示例性的实施例的对应于OLED的接触孔和通孔的一部分，并且图6B是图6A的OLED中的接触孔和通孔的平面图。
图6A中OLED的结构与图3中OLED的结构相似。然而，在图3的OLED中，保护层和层叠在源电极和漏电极以及下部电极之间。然而，在图6A和图6B的OLED中，只有外涂层设置在源电极和漏电极以及下部电极之间。换句话说，在图6A中示出的实施例中省略了保护层。因而，下面将描述通孔和接触孔的结构。
参考图6A和图6B，OLED可以包括圆形的接触孔235和通孔267，并且接触孔235的平面图区域包含在通孔267的平面图区域内。接触孔235使漏电极245电连接到半导体层210的漏极区域215，并且具有尺寸d41。此外，通孔267使下部电极270电连接到漏电极245，并且包括形成在外涂层260内并具有尺寸d43的开口部分265。
如图6A和图6B所示，通孔267的尺寸d43大于接触孔235的尺寸d41。因而，通孔267比接触孔235大，并且下部电极270可以在通孔267内浅的部分，即对应于层间电介质230的部分与漏电极245接触。
图6A和图6B中所示的OLED可以适用于如图5A和图5B中所示的通孔的平面图区域与接触孔的平面图区域重叠的结构。
根据本发明的实施例，形成在下部电极270的反射层271上的第三开口部分277的平面图区域可以包含在接触孔235的平面图区域内，或与其重叠，并且第三开口部分277的尺寸可以不考虑接触孔的尺寸而形成。进一步，第三开口部分277的平面图区域可以包含在接触孔235的平面图区域和通孔267的平面图区域内。
根据本发明的示例性的实施例，保护层被沉积并且被制作图形以形成第一开口部分，以及外涂层被沉积并且制作图形以形成第二开口部分。因此，具有不同尺寸的第一和第二开口部分的通孔通过两次蚀刻工艺而形成。然而，本发明并不限于此。例如，本发明可以用于具有通过两次蚀刻工艺形成并具有相同尺寸的第一和第二开口部分的通孔的情形，以及通孔具有在沉积保护层和外涂层后通过利用一次蚀刻在保护层和外涂层上制作图形而形成的一个开口部分的情形。
在根据本发明的示例性的实施例的OLED中，通孔与接触孔相对应形成，并且下部电极具有与通孔重叠的开口部分。然而，本发明也可以用于以下情形，即设置多层导电层，用于连接导电层的开口互相重叠，外涂层形成在导电层之间，并且形成在外涂层上的导电层被制作图形。
此外，在根据本发明的实施例的OLED中，通孔和接触孔具有圆形形状。然而，如果在其中通孔相应于接触孔形成并且源电极或漏电极被暴露的结构中，通过形成大于接触孔的通孔而防止图形化缺陷，本发明可以用于任何类型的结构。
根据本发明的示例性的实施例，因为通孔比接触孔大，可以防止漏电极和源电极之间的接触不良，因此减小了接触电阻。此外，可以确保在下部电极上制作图形的过程的稳定性以防止下部电极的图形化缺陷，因此提高了器件的可靠性。
本领域内的技术人员显然可以看出，可以在本发明中进行各种修改和变型而不脱离本发明的主旨或范围。因此，本发明旨在覆盖落在附属权利要求及其等价物范围内的本发明的各种修改和变型。
Claims (18)
1、一种平板显示器，包括：
形成在基板上的半导体层；
形成在基板上并包括接触孔的第一绝缘层；
形成在第一绝缘层上并通过接触孔与半导体层耦接的电极；
形成在第一绝缘层上并包括一通孔的第二绝缘层；和
形成在第二绝缘层上并通过通孔与电极耦接的像素电极，
其中通孔与接触孔相对应形成并且通孔具有比接触孔大的尺寸。
2、根据权利要求1所述的平板显示器，其中第二绝缘层包括保护层和外涂层、形成在保护层和外涂层内的通孔。
3、根据权利要求1所述的平板显示器，其中第二绝缘层包括：
形成在第一绝缘层上并包括暴露电极的第一开口部分的保护层；和
形成在保护层上并包括暴露电极的第二开口部分的外涂层，
其中通孔包括第一开口部分和第二开口部分，并且第一开口部分和第二开口部分具有比接触孔大的尺寸。
4、根据权利要求3所述的平板显示器，其中第一开口部分的尺寸大于或等于第二开口部分的尺寸。
5、根据权利要求1所述的平板显示器，其中第二绝缘层包括外涂层，该外涂层包括暴露电极的开口部分，并且通孔包括该开口部分，该开口部分具有比接触孔大的尺寸。
6、根据权利要求1所述的平板显示器，其中像素电极包括：
形成在第二绝缘层上的反射层；和
形成在反射层上的透明导电层，
其中反射层包括暴露电极的第三开口部分，以及透明导电层通过第三开口部分耦接到电极。
7、根据权利要求1所述的平板显示器，其中电极是薄膜晶体管的漏电极。
8、根据权利要求1所述的平板显示器，其中：
像素电极包括具有暴露部分电极的第一开口部分的反射层；
通孔的平面图区域与接触孔的平面图区域重叠；以及
第一开口部分的平面图区域的至少一部分在接触孔的平面图区域和通孔的平面图区域内。
9、根据权利要求8所述的平板显示器，其中第二绝缘层包括保护层和外涂层，并且通孔形成在保护层和外涂层中。
10、根据权利要求8所述的平板显示器，其中第二绝缘层包括：
形成在第一绝缘层上并包括暴露电极的第二开口部分的保护层；和
形成在保护层上并包括暴露电极的第三开口部分的外涂层，
其中通孔包括第二开口部分和第三开口部分，并且第二开口部分和第三开口部分具有比接触孔大的尺寸。
11、根据权利要求10所述的平板显示器，其中第二开口部分的尺寸大于或等于第三开口部分的尺寸。
12、根据权利要求8所述的平板显示器，其中像素电极进一步包括形成在反射层上的透明导电层，并且透明导电层通过第一开口部分与电极电接触。
13、根据权利要求8所述的平板显示器，其中电极是薄膜晶体管的漏电极。
14、一种平板显示器，包括：
形成在基板上的第一导电层；
形成在基板上并具有第一开口部分的第一绝缘层；
形成在第一绝缘层上并通过第一开口部分与第一导电层耦接的第二导电层；
形成在基板上并包括第二开口部分的第二绝缘层；和
形成在第二绝缘层上并通过第二开口部分与第二导电层耦接的第三导电层，第三导电层至少包括反射层，该反射层具有暴露部分第二导电层的第三开口部分，
其中第一开口部分的平面图区域的至少一部分在第二开口部分的平面图区域内，并且第二开口部分具有比第一开口部分大的尺寸。
15、根据权利要求14所述的平板显示器，其中第一绝缘层包括层间电介质，并且第二绝缘层包括保护层和外涂层。
16、根据权利要求14所述的平板显示器，其中第二开口部分的平面图区域与第一开口部分的平面图区域重叠，并且第三开口部分的平面图区域的至少一部分在第一开口部分的平面图区域和第二开口部分的平面图区域内。
17、根据权利要求14所述的平板显示器，其中第一开口部分是接触孔，并且第二开口部分是通孔。
18、根据权利要求14所述的平板显示器，其中第一开口部分的平面图区域包含在第二开口部分的平面图区域内。
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