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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung und insbesondere eine Anzeigevorrichtung mit hoher Auflösung („High Resolution“) und „High Definition“.
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Diskussion der artverwandten Technik
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Bildanzeigevorrichtungen, die verschiedene Informationen auf einem Bildschirm anzeigen, sind eine Kerntechnologie im Zeitalter der Information und Kommunikation und wurden entwickelt, um dünne, leichte, tragbare und leistungsstarke Trends zu erfüllen. Aus diesem Grund steht jetzt eine organische Leuchtdioden-Anzeige (organic light emitting diode OLED) im Fokus, mit der Gewicht und Volumen reduziert werden können, um die Nachteile einer Kathodenstrahlröhre (cathode ray tube CRT) auszugleichen. Eine solche organische Leuchtdioden-Anzeige ist eine selbstleuchtende Vorrichtung und weist Vorteile auf, wie einen geringen Energieverbrauch, eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit, eine hohe Lichtausbeute, eine hohe Helligkeit und einen weiten Betrachtungswinkel. Eine solche organische Leuchtdioden-Anzeige implementiert ein Bild mittels eine Mehrzahl von Sub-Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind. Jedes der Sub-Pixel enthält ein Licht emittierendes Element und eine Pixelschaltung mit mehreren Transistoren, um das Licht emittierende Element unabhängig anzusteuern.
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Da die organische Leuchtdioden-Anzeige so entwickelt ist, dass sie hohe Auflösung („High Resolution“) und „High Definition“ aufweist, wird die an jeweilige Signalleitungen und Elektroden angelegte Last stark erhöht, und somit wird die Widerstands-Kapazität (RC) Verzögerung, die einen negativen Einfluss auf die Bildqualität und die Ansteuerung ausübt, allmählich erhöht. Insbesondere tritt eine Signalverzögerung aufgrund einer RC-Last zwischen dem Licht emittierenden Element und dem Transistor auf und kann daher Schwierigkeiten beim Anlegen eines Ansteuersignals an jedes Sub-Pixel verursachen.
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Aus der
EP 2 814 074 A1 ist eine Anzeigevorrichtung bekannt, umfassend: ein Substrat mit einem aktiven Bereich und einem nicht aktiven Bereich; einen auf dem aktiven Bereich des Substrats angeordneten Dünnfilmtransistor; mindestens zwei auf dem Dünnfilmtransistor angeordnete Planarisierungsschichten; auf dem nicht aktiven Bereich des Substrats angeordnete Signalverbinder; und eine die oberen und seitlichen Oberflächen der Signalverbinder überlappende äußere Deckschicht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist auf eine Anzeigevorrichtung gerichtet, die im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen der artverwandten Technik vermeidet.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung mit hoher Auflösung („High Resolution“) und „High Definition“ bereitzustellen.
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Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil für den Durchschnittsfachmann bei der Auseinandersetzung mit Nachfolgendem ersichtlich. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur verwirklicht und erreicht werden, auf die insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen hierzu sowie in den beigefügten Zeichnungen hingewiesen wird.
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Um diese Aufgaben und andere Vorteile zu erreichen und entsprechend dem Zweck der Erfindung, wie hierin ausgeführt und allgemein beschrieben ist, wird eine Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Substrat mit einem aktiven Bereich und einem nicht aktiven Bereich, einen auf dem aktiven Bereich des Substrats angeordneten Dünnfilmtransistor, mindestens zwei auf dem Dünnfilmtransistor angeordnete Planarisierungsschichten, auf dem nicht aktiven Bereich des Substrats angeordnete Signalverbinder und eine äußere Deckschicht, die so konfiguriert ist, dass sie obere und seitliche Oberflächen der Signalverbinder überlappt, wodurch hohe Auflösung („High Resolution“) und „High Definition“ erzielt werden, und eine Beschädigung der Signalverbinder und eines Schutzfilms auf den Signalverbindern verhindert wird.
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Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und eine weitere Erklärung der Erfindung wie beansprucht liefern sollen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die begleitenden Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt sind und in diese Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung. In den Zeichnungen:
- 1 ist eine Draufsicht, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2A und 2B sind Querschnittsansichten, die die organische Leuchtdioden-Anzeige von 1 entlang der Linie I-I' und der Linie II-II` veranschaulichen;
- 3 ist eine Draufsicht, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige zeigt, die eine äußere Deckschicht aufweist, die sich von der in 1 gezeigten Leuchtdioden-Anzeige unterscheidet;
- 4A und 4B sind Querschnittsansichten, die die organische Leuchtdioden-Anzeige von 3 entlang der Linie III-III` veranschaulichen;
- 5A und 5B sind Querschnittsansichten, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige ohne äußere Deckschicht gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellen;
- 6A und 6B sind Querschnittsansichten, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige mit einer äußeren Deckschicht gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen;
- 7 ist eine Draufsicht, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
- 8 ist eine Querschnittsansicht, die die organische Leuchtdioden-Anzeige von 7 entlang der Linie IV-IV' darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird nun detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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1 ist eine Draufsicht, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und die 2A und 2B sind Querschnittsansichten, die die organische Leuchtdioden-Anzeige von 1 entlang der Linie I-I` und der Linie II-II` veranschaulichen.
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Die organische Leuchtdioden-Anzeige, die in 1 und den 2A und 2B gezeigt ist, ist in einen aktiven Bereich AA und einen nicht aktiven Bereich NA, der am Umfang des aktiven Bereichs AA angeordnet ist, unterteilt.
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Eine Mehrzahl von Sub-Pixeln ist in einer Matrix in dem aktiven Bereich AA angeordnet, um ein Bild anzuzeigen. Jedes Sub-Pixel enthält eine Pixelansteuerschaltung und ein Licht emittierendes Element 130, das mit der Pixelansteuerschaltung verbunden ist.
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Die Pixelansteuerschaltung enthält einen Schalttransistor TS, einen Treibertransistor TD und einen Speicherkondensator Cst (nicht gezeigt). In der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft die Pixelansteuerschaltung mit einer Struktur beschrieben, die zwei Transistoren TS und TD und einen Kondensator C enthält, ohne darauf beschränkt zu sein.
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Der Schalttransistor Ts wird eingeschaltet, wenn ein Abtastimpuls an die Abtastleitung SL geliefert wird, und liefert damit ein einer Datenleitung DL zugeführtes Datensignal an den Speicherkondensator Cst und an eine Gate-Elektrode 102 des Treibertransistors TD. Zu diesem Zweck enthält der Schalttransistor TS, wie in 1 beispielhaft dargestellt, eine mit der Abtastleitung SL verbundene Gate-Elektrode GE, eine mit der Datenleitung DL verbundene Source-Elektrode SE, eine mit dem Treibertransistor TD verbundene Drain-Elektrode DE, und eine Halbleiterschicht ACT, die einen Kanal zwischen der Source-Elektrode SE und der Drain-Elektrode DE bildet.
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Der Treibertransistor TD steuert den Strom, der von Hochpotential-(VDD)-Spannungsversorgungsleitungen VL an das Licht emittierende Element 130 geliefert wird, in Reaktion auf ein an die Gate-Elektrode 102 des Treibertransistors TD geliefertes Datensignals, wodurch eine von dem Licht emittierenden Element 130 emittierte Lichtmenge eingestellt wird. Ferner, selbst wenn der Schalttransistor TS ausgeschaltet wird, liefert der Treibertransistor TD einen konstanten Strom durch spannungsmäßiges Laden des Speicherkondensators Cst bis ein Datensignal eines nächsten Rahmens zugeführt wird, und somit hält das Licht emittierende Element 130 die Lichtemission aufrecht.
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Zu diesem Zweck umfasst der Treibertransistor TD, wie beispielhaft in 1 und den 2A und 2B gezeigt, eine auf einer aktiven Pufferschicht 114 angeordnete Halbleiterschicht 104, die Gate-Elektrode 102, welche die Halbleiterschicht 104 mit einem dazwischen angeordneten Gate-Isolierfilm 112 überlappt und Source- und Drain-Elektroden 106 und 108, die auf einem Zwischenschicht-Isolierfilm 116 ausgebildet sind und die Halbleiterschicht 104 kontaktieren. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass das Überlappen sich auf zwei Elemente bezieht, die zumindest teilweise den gleichen Raum in einer Draufsicht einnehmen. Man kann sagen, dass das Überlappen keinen direkten physischen Kontakt zwischen den beiden Elementen erfordert.
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Die Halbleiterschicht 104 ist aus mindestens einem von einem amorphen Halbleitermaterial, einem polykristallinen Halbleitermaterial und einem Oxidhalbleitermaterial gebildet. Die Halbleiterschicht 104 ist auf der aktiven Pufferschicht 114 ausgebildet. Die Halbleiterschicht 104 enthält einen Kanalbereich, einen Source-Bereich und einen Drain-Bereich. Der Kanalbereich überlappt die Gate-Elektrode 102 mit dem dazwischen angeordneten Gate-Isolierfilm 112 und ist zwischen der Source-Elektrode 106 und der Drain-Elektrode 108 ausgebildet.
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Der Source-Bereich ist leitend mit der Source-Elektrode 106 über ein Source-Kontaktloch 110S verbunden, das durch den Gate-Isolierfilm 112 und den Zwischenschicht-Isolierfilm 116 verläuft. Der Drain-Bereich ist leitend mit der Drain-Elektrode 108 über ein Drain-Kontaktloch 110D verbunden, das durch den Gate-Isolierfilm 112 und den Zwischenschicht-Isolierfilm 116 hindurch verläuft. Eine Mehrfachpufferschicht 140 und die aktive Pufferschicht 114 sind zwischen der Halbleiterschicht 104 und einem Substrat 101 angeordnet. Die Mehrfachpufferschicht 140 verzögert die Diffusion von das Substrat 101 durchdringender Feuchtigkeit und/oder von das Substrat 101 durchdringendem Sauerstoff. Die aktive Pufferschicht 114 dient dazu, die Halbleiterschicht 104 zu schützen und verschiedene Arten von Defekten abzublocken, die von dem Substrat 101 eingebracht werden.
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Hier ist die oberste Schicht der Mehrfachpufferschicht 140, die die aktive Pufferschicht 114 kontaktiert, aus einem Material gebildet, das andere Ätzeigenschaften aufweist, als die übrigen Schichten der Mehrfachpufferschicht 140, der aktiven Pufferschicht 114, des Gate-Isolierfilms 112 und des Zwischenschicht-Isolierfilms 116. Die oberste Schicht der Mehrfachpufferschicht 140, die mit der aktiven Pufferschicht 114 in Kontakt steht, ist aus SiNx oder SiOx, und die übrigen Schichten der Mehrfachpufferschicht 140, die aktive Pufferschicht 114, der Gate-Isolierfilm 112 und der Zwischenschicht-Isolierfilm 116 sind aus dem jeweils anderen von SiNx und SiOx gebildet. Beispielsweise besteht die oberste Schicht der Mehrfachpufferschicht 140, die die aktive Pufferschicht 114 kontaktiert, aus SiNx, und die übrigen Schichten der Mehrfachpufferschicht 140, der aktiven Pufferschicht 114, des Gate-Isolierfilms 112 und des Zwischenschicht-Isolierfilms 116 bestehen aus SiOx.
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Die Gate-Elektrode 102 ist auf dem Gate-Isolierfilm 112 ausgebildet und überlappt den Kanalbereich der Halbleiterschicht 104, wobei der Gate-Isolierfilm 112 dazwischen angeordnet ist. Die Gate-Elektrode 102 ist aus einem ersten leitenden Material gebildet, das ein Einzelschicht- oder eine Mehrschicht-Struktur unter Verwendung eines Materials aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd) und Kupfer (Cu) besteht oder das aus einer Legierung daraus besteht.
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Die Source-Elektrode 106 ist mit dem Source-Bereich der Halbleiterschicht 104 verbunden, der durch das Source-Kontaktloch 110S freigelegt ist, das durch den Gate-Isolierfilm 112 und den Zwischenschicht-Isolierfilm 116 hindurch verläuft. Die Drain-Elektrode 108 ist der Source-Elektrode 106 gegenüberliegend angeordnet und ist mit dem Drain-Bereich der Halbleiterschicht 104 durch das Drain-Kontaktloch 110D verbunden, das durch den Gate-Isolierfilm 112 und den Zwischenschicht-Isolierfilm 116 hindurch verläuft. Die Source- und Drain-Elektroden 106 und 108 sind aus einem zweiten leitenden Material gebildet, das eine Einzelschicht- oder eine Mehrschicht-Struktur unter Verwendung eines Materials aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd) und Kupfer (Cu) besteht oder das aus einer Legierung daraus besteht.
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Eine Pixelverbindungs-Elektrode 142 ist zwischen ersten und zweiten Planarisierungsschichten 128 und 148 angeordnet. Die Pixelverbindungs-Elektrode 142 ist durch ein erstes Pixel-Kontaktloch 100 freigelegt, das durch einen Schutzfilm 118 und die erste Planarisierungsschicht 128 hindurch verläuft, und mit der Drain-Elektrode 108 verbunden ist. Die Pixelverbindungs-Elektrode 142 ist aus einem Material mit niedrigem spezifischem Widerstand gebildet, das dem der Drain-Elektrode 108 entspricht oder diesem ähnlich ist. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass ein Material, das einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist, sich auf ein Material mit geringer Resistivität bezieht. Es kann hier gesagt werden, dass ein Material mit einem niedrigen spezifischen Widerstand ein Metall sein kann.
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Die Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen VL, die parallel zu der Datenleitung DL angeordnet sind, umfassen erste und zweite Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen VL1 und VL2, die durch Leitungs-Kontaktlöcher 180 verbunden sind, die durch den Schutzfilm 118 und die erste Planarisierungsschicht 128 hindurch verlaufen. Die erste Hochpotential-Spannungsversorgungsleitung VL1 ist aus dem gleichen Material wie die Source- und Drain-Elektroden 106 und 108 des Treibertransistors TD gebildet, um koplanar (z.B. in der gleichen Schicht) mit den Source- und Drain-Elektroden 106 und 108 zu sein, und die zweite Hochpotential-Spannungsversorgungsleitung VL2 ist aus dem gleichen Material wie die Pixelverbindungs-Elektrode 142 gebildet, um mit der Pixelverbindungs-Elektrode 142 koplanar zu sein. Beispielsweise sind die zweite Hochpotential-Spannungsversorgungsleitung VL2 und die Pixelverbindungs-Elektrode 142 aus einem leitenden Material gebildet, das eine Einzelschicht- oder eine Mehrschicht-Struktur unter Verwendung eines Materials aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd) und Kupfer (Cu) besteht oder das aus einer Legierung daraus besteht. Das leitende Material kann hier als drittes leitendes Material bezeichnet werden.
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Somit umfassen die Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen VL der vorliegenden Erfindung die ersten und zweiten Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen VL1 und VL2, die durch die Leitungs-Kontaktlöcher 180 leitend verbunden sind, wodurch der Widerstand der Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen VL reduziert werden kann und eine RC-Zeitkonstante reduziert werden kann. Dementsprechend kann eine Verzögerung der Übertragung eines Spannungs-Hochpotentials (VDD) von den Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen VL zu der Source-Elektrode 106 des Treibertransistors TD verhindert werden, und somit können hohe Auflösung („High Resolution“) und „High Definition“ realisiert werden.
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Das Licht emittierende Element 130 umfasst eine Anode 132, mindestens einen auf der Anode 132 ausgebildeten Licht emittierenden Stapel 134 und eine auf dem mindestens einen Licht emittierenden Stapel 134 ausgebildete Kathode 136.
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Die Anode 132 ist leitend mit der Pixelverbindungs-Elektrode 142 verbunden, die durch ein zweites Pixel-Kontaktloch 120 freigelegt ist, das durch die zweite Planarisierungsschicht 148 hindurch verläuft, die auf der ersten Planarisierungsschicht 128 angeordnet ist.
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Die Anoden 132 der jeweiligen Sub-Pixel sind so ausgebildet, dass sie von einem Wall (engl. bank) 138 freigelegt sind. Ein solcher Wall 138 kann aus einem lichtundurchlässigen Material (beispielsweise einem schwarz-farbigen Material) bestehen, um eine optische Kohärenz zwischen benachbarten Sub-Pixeln zu verhindern. In diesem Fall enthält der Wall 138 ein lichtabschirmendes Material, das aus mindestens einem aus der Gruppe ausgewählten gebildet ist, die aus einem Farbpigment, einem organischen Schwarzpigment und Kohlenstoff besteht.
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Der mindestens eine Licht emittierende Stapel 134 ist auf der Anode 132 in einem Licht emittierenden Bereich ausgebildet, der von dem Wall 138 vorgesehen ist. Der mindestens eine Licht emittierende Stapel 134 ist durch Stapeln einer Loch bezogenen Schicht, einer organischen Licht emittierenden Schicht und einer Elektronen bezogenen Schicht auf der Anode 132 in regulärer Reihenfolge oder in umgekehrter Reihenfolge ausgebildet. Ansonsten kann der mindestens eine Licht emittierende Stapel 134 erste und zweite Licht emittierende Stapel aufweisen, die mit einer Ladungserzeugungs-Schicht dazwischen einander gegenüberliegend angeordnet sind. In diesem Fall erzeugt eine organische Licht emittierende Schicht des ersten oder des zweiten Licht emittierenden Stapels blaues Licht, eine organische Licht emittierende Schicht des jeweils anderen von den ersten und zweiten Licht emittierenden Stapeln erzeugt gelbgrünes Licht, und somit wird durch die ersten und zweiten Licht emittierenden Stapel weißes Licht erzeugt. Weißes Licht, das von dem mindestens einen Licht emittierenden Stapel 134 erzeugt wird, trifft auf Farbfilter (nicht gezeigt), die auf oder unter dem mindestens einen Licht emittierenden Stapel 134 angeordnet sind, wodurch ein Farbbild implementiert wird. Andernfalls, ohne separate Farbfilter, kann jeder Licht emittierende Stapel 134 Farblicht erzeugen, das jedem Sub-Pixel entspricht, wodurch ein Farbbild implementiert wird. Das heißt, der Licht emittierende Stapel 134 des roten (R) Sub-Pixels kann rotes Licht erzeugen, der Licht emittierende Stapel 134 des grünen (G) Sub-Pixels kann grünes Licht erzeugen und der Licht emittierende Stapel 134 des blauen (B) Sub-Pixels kann blaues Licht erzeugen.
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Die Kathode 136 ist der Anode 132 mit dem mindestens einen dazwischen angeordneten Licht emittierenden Stapel 134 gegenüberliegend ausgebildet und ist mit Niederpotential-Spannungsversorgungsleitungen (VSS) verbunden.
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Mit den Datenleitungen DL verbundene Daten-Kontaktierungsflächen DP, mit den Abtastleitungen SL verbundene Abtast-Kontaktierungsflächen SP und mit den Niederpotential-Spannungsversorgungsleitungen (VSS) und den Hochpotential-Spannungsversorgungsleitungen (VDD) verbundene Leistung-Kontaktierungsflächen (nicht gezeigt) sind im nicht aktiven Bereich NA angeordnet. Die Daten-Kontaktierungsflächen DP, die Abtast-Kontaktierungsflächen SP und die Leistungs-Kontaktierungsflächen können in dem nicht aktiven Bereich NA auf irgendeiner von der einen oder der anderen Seite des Substrats 101 angeordnet sein, oder die Daten-Kontaktierungsflächen DP, die Abtast-Kontaktierungsflächen SP und die Leistungs-Kontaktierungsflächen können in dem nicht aktiven Bereich NA angeordnet sein, der in verschiedenen Bereichen des Substrats 101 angeordnet ist. Die Anordnung der Daten-Kontaktierungsflächen DP, der Abtast-Kontaktierungsflächen SP und der Leistungs-Kontaktierungsflächen ist nicht auf die in 1 gezeigte Struktur beschränkt und kann auf verschiedene Weise gemäß den Entwurfsspezifikationen der Anzeige modifiziert werden.
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Mindestens eine leitfähige Kontaktierungsfläche der Daten-Kontaktierungsflächen DP, der Abtast-Kontaktierungsflächen SP oder der Leistungs-Kontaktierungsflächen ist über einen Signalverbinder mit der entsprechenden Signalleitung verbunden. Der Signalverbinder kann einen unteren Verbinder 122 und einen oberen Verbinder 124 aufweisen, wie dies beispielhaft in den 1, 2A und 2B gezeigt ist. Der Signalverbinder kann hier als „Signalverbinderbereich“ bezeichnet werden. Der Signalverbinder kann einen Bereich enthalten, in dem sich der untere Verbinder 122 und der obere Verbinder 124 bei einer Draufsicht auf das Substrat 101 überlappen.
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Der untere Verbinder 122 erstreckt sich von der leitfähigen Kontaktierungsfläche oder der Signalleitung, und der obere Verbinder 124 erstreckt sich von dem jeweils anderen aus leitfähiger Kontaktierungsfläche und Signalleitung.
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Der untere Verbinder 122 ist durch mindestens ein Verbinder-Kontaktloch 126 freigelegt, das durch mindestens einen Zwischenschicht-Isolierfilm 116 hindurch verläuft, der zwischen den Source- und Drain-Elektroden 106 und 108 und der Gate-Elektrode 102 angeordnet ist, und ist mit dem oberen Verbinder 124 verbunden. Der untere Verbinder 122 ist aus dem gleichen Material wie die Gate-Elektrode 102 des Treibertransistors TD ausgebildet, um mit der Gate-Elektrode 102 koplanar zu sein (zum Beispiel, um auf dem Gate-Isolierfilm 112 angeordnet zu sein), und der obere Verbinder 124 ist aus dem gleichen Material wie die Source- und Drain-Elektroden 106 und 108 des Treibertransistors TD ausgebildet, um mit den Source- und Drain-Elektroden 106 und 108 koplanar zu sein (zum Beispiel, um auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 116 angeordnet zu sein).
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Der Schutzfilm 118, der aus einem anorganischen Isoliermaterial gebildet ist, ist auf dem oberen Verbinder 124 angeordnet, und eine äußere Deckschicht 146, die aus dem gleichen organischen Isoliermaterial wie die erste Planarisierungsschicht 128 gebildet ist, ist auf dem Schutzfilm 118 angeordnet.
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Die äußere Deckschicht 146, die aus dem organischen Isoliermaterial gebildet ist, ist so ausgebildet, dass sie von den ersten und zweiten Planarisierungsschichten 128 und 148 beabstandet ist. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass sich „beabstandet von“ auf eine Anordnung bezieht, bei der zwei Komponenten so angeordnet sind, dass sie nicht in physikalischem Kontakt zueinander stehen. Daher wird ein Einströmen von Feuchtigkeit oder Sauerstoff von außen in das Licht emittierende Element 130 durch die äußere Deckschicht 146 und die erste und zweite Planarisierungsschichten 128 und 148 verhindert, und somit kann eine Beschädigung des Licht emittierenden Elements 130 verhindert werden.
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Die äußere Deckschicht 146 kann so ausgebildet sein, dass sie sich auf eine Mehrzahl von Signalverbindern bezieht, die auf dem Substrat 101 im Verhältnis eins zu vielen angeordnet sind (mit anderen Worten kann gesagt werden, dass sich eine äußere Deckschicht auf mehr als einen Signalverbinder bezieht), wie beispielhaft in 1 gezeigt ist, oder kann so ausgebildet sein, dass sie sich auf Signalverbinder im Verhältnis eins zu eins bezieht (mit anderen Worten kann gesagt werden, dass sich eine äußere Deckschicht auf einen Signalverbinder bezieht), wie dies beispielhaft in 3 und den 4A und 4B gezeigt ist. Mit anderen Worten kann gesagt werden, dass ein Signalverbinder ein leitender Pfad zwischen zwei Komponenten der Anzeigevorrichtung ist.
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Die äußere Deckschicht 146 kann so ausgebildet sein, dass sie eine flache obere Oberfläche auf dem oberen Verbinder 124 aufweist, wie dies beispielhaft in 4A gezeigt ist, oder kann so ausgebildet sein, dass sie eine stufenförmige obere Oberfläche hat, so dass die Dicke der äußeren Deckschicht 146 in einer Richtung zu ihrer Kante abnimmt, wie dies beispielhaft in 4B gezeigt ist. Die äußere Deckschicht 146 mit der stufenweisen oberen Oberfläche kann einen Defekt der äußeren Deckschicht 146 verhindern, der durch die Erzeugung von abgestuften Abschnitten während eines nachfolgenden Prozesses der äußeren Deckschicht 146 verursacht wird.
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Die äußere Deckschicht 146 ist so ausgebildet, dass sie nicht nur die Verbinder-Kontaktlöcher 126, sondern auch die obere Oberfläche und die seitliche Oberfläche des oberen Verbinders 124 überlappt. Insbesondere ist die äußere Deckschicht 146 auf dem Schutzfilm 118 ausgebildet, der abgestufte Abschnitte, die durch die Verbinder-Kontaktlöcher 126 erzeugt werden und abgestufte Abschnitte, die durch die seitlichen Oberflächen der oberen Verbinder 124 erzeugt werden bedeckt, um die Verbinder-Kontaktlöcher 126 zu überlappen.
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Daher kann die vorliegende Erfindung einen Verlust des Schutzfilms 118 und eine Beschädigung des oberen Verbinders 124 während eines nachfolgenden Prozesses der ersten Planarisierungsschicht 128 verhindern. Dies wird im Einzelnen mit Bezug auf die 5A und 5B und die 6A und 6B beschrieben.
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Die 5A und 5B sind Querschnittsansichten, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige ohne äußere Deckschicht gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellen, und die 6A und 6B sind Querschnittsansichten, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige mit einer äußeren Deckschicht gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
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In dem in den 5A und 5B gezeigten Vergleichsbeispiel wird nachdem untere Verbinder 122, ein Zwischenschicht-Isolierfilm 116, obere Verbinder 124, ein Schutzfilm 118 und eine erste Planarisierungsschicht 128 nacheinander gebildet sind, eine Pixelverbindungs-Elektrode 142 in einem aktiven Bereich gebildet. Hier kann während eines Trockenätzprozesses zum Ausbilden der Pixelverbindungs-Elektrode 142 ein Abschnitt des Schutzfilms 118 entfernt werden, der zu einem abgestuften Abschnitt gehört, der durch ein Verbinder-Kontaktloch 126 erzeugt wird. Und der obere Verbinder 124 kann durch den entfernten Abschnitt des Schutzfilms 118 (Bereich A) freigelegt werden. Der freiliegende obere Verbinder 124 verursacht einen Kurzschluss mit einem leitenden Material von einer nach der Bildung der Pixelverbindungs-Elektrode 142 gebildeten Anode 132 und/oder Kathode 136.
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Weiterhin kann während eines Trockenätzprozesses zum Ausbilden der Pixelverbindungs-Elektrode 142 und/oder der Anode 132, wenn der Schutzfilm 118 verloren gegangen ist (Bereich B), der obere Verbinder 122 unter dem Schutzfilm 118 losgelöst oder beschädigt werden. In diesem Fall tritt ein Kontaktdefekt zwischen dem unteren Verbinder 122 und dem oberen Verbinder 124 auf, und das von dem oberen Verbinder 124 losgelöste Material kann durch eine Nassätzlösung während des Ätzprozesses der Anode 132 in den aktiven Bereich bewegt werden. Und ein Defekt durch Fremdsubstanzen kann auftreten, wenn das losgelöste Material in den aktiven Bereich bewegt wird.
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Darüber hinaus kann während des Trockenätzprozesses zum Ausbilden der Pixelverbindungs-Elektrode 142 eine Spitze mit einem Restmaterial 142A der Pixelverbindungs-Elektrode 142 (Bereich C) um den oberen Verbinder 124 herum erzeugt werden (als Spitzendefekt bezeichnet). Das Restmaterial 142A der Pixelverbindungs-Elektrode 142 kann durch die Ätzlösung während des Nassätzprozesses der Anode 132 zu dem aktiven Bereich bewegt werden. Und ein Defekt durch Fremdsubstanzen kann auftreten, wenn das Restmaterial 142A in den aktiven Bereich bewegt wird.
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Im Gegensatz dazu werden in dem in den 6A und 6B gezeigten Beispiel nachdem untere Verbinder 122, ein Zwischenschicht-Isolierfilm 116, obere Verbinder 124 und ein Schutzfilm 118 nacheinander gebildet sind, eine erste Planarisierungsschicht 128 und eine äußere Deckschicht 146 gleichzeitig gebildet. Danach wird eine Pixelverbindungs-Elektrode 142 in einem aktiven Bereich gebildet. Während eines Trockenätzprozesses zum Ausbilden der Pixelverbindungs-Elektrode 142 bedeckt die äußere Deckschicht 146 den Schutzfilm 118 auf den oberen Verbindern 124. Die äußere Deckschicht 146 bedeckt den Schutzfilm 118 an einem abgestuften Abschnitt, der durch ein Verbinder-Kontaktloch 126 während des Trockenätzprozesses zur Ausbildung der Pixelverbindungs-Elektrode 142 erzeugt wird. Daher kann ein Verlust des Schutzfilms 118 und ein Freilegen der oberen Verbinder 124 während des Trockenätzprozesses zum Ausbilden der Pixelverbindungs-Elektrode 142 verhindert oder verringert werden. Dementsprechend kann ein Kurzschluss zwischen dem oberen Verbinder 124 und einem leitenden Material von einer Anode 132 und/oder Kathode 136, ein Kontaktdefekt zwischen dem oberen Verbinder 124 und einem unteren Verbinder 122, und ein Defekt aufgrund von Fremdsubstanzen, der durch ein leitendes Material von dem oberen Verbinder 124 und/oder der Pixelverbindungs-Elektrode 142 verursacht ist, verhindert oder verringert werden.
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7 ist eine Draufsicht, die eine organische Leuchtdioden-Anzeige gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 8 ist eine Querschnittsansicht, die die organische Leuchtdioden-Anzeige von 7 entlang der Linie IV-IV` darstellt.
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Die in den 7 und 8 gezeigte Anzeige enthält die gleichen Elemente wie die in den 1 und 2 gezeigte Anzeige mit der Ausnahme, dass die in den 7 und 8 gezeigte Anzeige ferner eine Einkapselungseinheit 150, mehrere Dämme 158 und eine zweite äußere Deckschicht 164 umfasst. Daher wird eine Detailbeschreibung der Elemente der organischen Leuchtdioden-Anzeige gemäß dieser Ausführungsform, die die gleichen sind, wie bei der organischen Leuchtdioden-Anzeige gemäß der ersten Ausführungsform weggelassen.
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Die Einkapselungseinheit 150 verhindert oder reduziert, dass externe Feuchtigkeit oder Sauerstoff in die Licht emittierenden Elemente 130 eindringt, die für externe Feuchtigkeit oder Sauerstoff anfällig sind. Zu diesem Zweck umfasst die Einkapselungseinheit 150 mindestens eine anorganische Einkapselungsschicht und mindestens eine organische Einkapselungsschicht. In der vorliegenden Erfindung wird die Einkapselungseinheit 150 beispielhaft als Struktur beschrieben, in der eine erste anorganische Einkapselungsschicht 152, eine organische Einkapselungsschicht 154 und eine zweite anorganische Einkapselungsschicht 156 nacheinander gestapelt sind.
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Die erste anorganische Einkapselungsschicht 152 ist auf einem Substrat 101 ausgebildet, das mit einer darauf ausgebildeten Kathode 136 versehen ist. Die zweite anorganische Einkapselungsschicht 156 ist auf dem Substrat 101 ausgebildet, das mit der darauf ausgebildeten organischen Einkapselungsschicht 154 versehen ist, und die erste anorganische Einkapselungsschicht 152 und die zweite anorganische Einkapselungsschicht 156 sind so ausgebildet, dass sie die oberen, die unteren und die seitlichen Oberflächen der organischen Einkapselungsschicht 154 umgeben. Die ersten und zweiten anorganischen Einkapselungsschichten 152 und 156 minimieren oder blockieren das Eindringen von äußerer Feuchtigkeit oder Sauerstoff in einen Licht emittierenden Stapel 134. Die ersten und zweiten anorganischen Einkapselungsschichten 152 und 156 sind aus einem anorganischen Isoliermaterial gebildet, das bei niedriger Temperatur abgeschieden werden kann, wie beispielsweise Siliziumnitrid (SiNx), Siliziumoxid (SiOx), Siliziumoxynitrid (SiON) oder Aluminiumoxid (Al2O3) Da die ersten und zweiten anorganischen Einkapselungsschichten 152 und 156 in einer Niedertemperaturatmosphäre abgeschieden werden, kann eine Beschädigung des Licht emittierende Stapel 134, der für eine Hochtemperaturatmosphäre anfällig ist, während eines Abscheidungsprozesses der ersten und zweiten anorganischen Einkapselungsschichten 152 und 156 verhindert oder reduziert werden.
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Die organische Einkapselungsschicht 154 dient als Puffer zum Dämpfen von Spannungen zwischen jeweiligen Schichten die dem Biegen der organischen Leuchtdioden-Anzeige entsprechen, und sie verstärkt die Planarisierungsausführung der organischen Leuchtdioden-Anzeige. Die organische Einkapselungsschicht 154 ist aus einem nicht lichtempfindlichen organischen Isoliermaterial wie Polycaprolacton (PCL), Acrylharz, Epoxidharz, Polyimid, Polyethylen oder Siliciumoxycarbid (SiOC) gebildet oder einem lichtempfindlichen organischen Isoliermaterial, wie Photoacryl, auf dem Substrat 101, das mit der darauf ausgebildeten ersten anorganischen Einkapselungsschicht 152 versehen ist. Wenn die organische Einkapselungsschicht 154 durch ein Tintenstrahlverfahren gebildet wird, sind die Dämme 158 so angeordnet, dass verhindert oder verringert wird, dass die organische Einkapselungsschicht 154 in flüssigen Zustand in den Rand des Substrats 101 diffundiert. Die Dämme 158 sind näher an dem Rand des Substrates 101 angeordnet als die organische Einkapselungsschicht 154. Die Dämme 158 können verhindern oder verringern, dass die organische Einkapselungsschicht 154 in einen Kontaktierungsflächen-Bereich diffundiert, in dem leitfähige Kontaktierungsflächen in dem äußersten Bereich des Substrats 101 angeordnet sind.
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Die zweite äußere Deckschicht 164 kann in einem Bereich angeordnet sein, der nicht von der äußeren Deckschicht 146 bedeckt zu sein braucht, wie in den 1 und 2 gezeigt. Beispielsweise ist die zweite äußere Deckschicht 164 in einem Bereich zwischen den Dämmen 158 und den leitfähigen Kontaktierungsflächen SP und DP angeordnet, in dem ein aus einem organischen Isoliermaterial gebildeter dünner Film (z.B. verwendbar als Bewegungspfad für äußere Feuchtigkeit oder Sauerstoff) nicht angeordnet zu sein braucht. In einigen Ausführungsformen ist die zweite äußere Deckschicht 164 statt der äußeren Deckschicht 146 gebildet. In anderen Ausführungsformen ist die zweite äußere Deckschicht 164 zusätzlich zu der äußeren Deckschicht 146 gebildet.
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Die zweite äußere Deckschicht 164 wird durch den gleichen Maskenprozess wie die Pixelverbindungs-Elektrode 142 gebildet. Das heißt, die zweite äußere Deckschicht 164 kann aus dem dritten leitenden Material gebildet sein, d.h. aus dem gleichen Material wie das der Pixelverbindungs-Elektrode 142 auf dem Schutzfilm 118, um mit der Pixelverbindungs-Elektrode 142 koplanar zu sein. Die zweite äußere Deckschicht 164 ist auf Signalverbindern 162 angeordnet, die aus einem zweiten leitenden Material gebildet sind, d.h. aus dem gleichen Material wie das der Source- und Drain-Elektroden 106 und 108. Die Signalverbinder 162 können eine einzelne Leitung sein, die eine leitfähige Kontaktierungsfläche (z.B. eine Daten-Kontaktierungsfläche) elektrisch mit einer entsprechenden Signalleitung verbindet. Die zweite äußere Deckschicht 164 hat eine Leitungsbreite w2, die größer als eine Leitungsbreite w1 der Signalverbinder 162 ist. Da die zweite äußere Deckschicht 164 eine breitere Leitungsbreite als die Signalverbinder 162 hat, bedeckt die zweite äußere Deckschicht 164 die oberen und unteren Oberflächen der Signalverbinder 162. Da der Schutzfilm 118 über den Signalverbindern 162 angeordnet sein kann, kann die zweite äußere Deckschicht 164 auch über dem Schutzfilm 118 angeordnet sein. Entsprechend bedeckt während eines Ätzprozesses zum Ausbilden der zweiten äußeren Deckschicht 164 und der Pixelverbindungs-Elektrode 142, das dritte leitende Material der zweiten äußeren Deckschicht 164 den Schutzfilm 118 auf den Signalverbindern 162. Daher kann die vorliegende Erfindung den Verlust des auf den Signalverbindern 162 angeordneten Schutzfilms 118, eine Beschädigung der Signalverbinder 162 und Spitzendefekte des dritten leitenden Materials verhindern oder verringern.
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Eine dritte äußere Deckschicht 166, die aus dem gleichen Material wie eine zweite Planarisierungsschicht 148 gebildet ist, ist auf der zweiten äußeren Deckschicht 164 angeordnet. Die dritte äußere Deckschicht 166 hat eine größere Leitungsbreite als die Leitungsbreite w2 der zweiten äußeren Deckschicht 164 um die seitlichen und oberen Oberflächen der zweiten äußeren Deckschicht 164 zu bedecken. Eine solche dritte äußere Deckschicht 166 ist so ausgebildet, dass sie eine Dicke aufweist, die geringer ist als die der zweiten Planarisierungsschicht 148, wodurch eine Erzeugung von abgestuften Abschnitten aufgrund der dritten äußeren Deckschicht 166 reduziert werden kann. Entsprechend kann während eines Prozesses des Aufpressens eines Signalübertragungsfilms (zum Beispiel einer flexiblen gedruckten Schaltung (flexible printed circuit FPC) oder eines Trägermaterials für integrierte Schaltkreise (tape carrier package TCP) auf die leitfähigen Kontaktierungsflächen neben der dritten äußeren Deckschicht 166 ein Pressprozessfehler aufgrund einer Dicke der dritten äußeren Deckschicht 166 verhindert oder verringert werden.
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Obwohl die erstere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft die Struktur einschließlich der äußeren Deckschicht 146 beschreibt, und die letztere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft die Struktur einschließlich der zweiten und dritten Deckschichten 164 und 166 beschreibt, kann eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung noch eine Struktur beschreiben, die sowohl die äußere Deckschicht 146 als auch die zweite und dritte Deckschichten 164 und 166 enthält.
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Ferner beschreibt die vorliegende Erfindung beispielhaft die Struktur, bei der die äußere Deckschicht 146 auf den Signalverbindern 122 und 124 angeordnet ist, die die Verbinder-Kontaktlöcher 126 aufweisen, und die zweiten und dritten äußeren Deckschichten 164 und 166 auf den Signalverbindern 162 angeordnet sind, die keine Verbinder-Kontaktlöcher 126 aufweisen, aber die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die zweiten und dritten äußeren Deckschicht 164 und 166 können auf den Signalverbindern 122 und 124 angeordnet sein, die die Verbinder-Kontaktlöcher 126 aufweisen, und die äußere Deckschicht 146 kann auf den Signalverbindern 162 angeordnet sein, die keine Verbinder-Kontaktlöcher 126 aufweisen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung beispielhaft die Struktur beschreibt, in der die äußere Deckschicht 146 und die zweiten und dritten äußeren Deckschichten 164 und 166 auf den Signalverbindern 122, 124 und 162 angeordnet sind, die mit den Daten-Kontaktierungsflächen DP verbunden sind, können die äußere Deckschicht 146 und die zweiten und dritten äußeren Deckschichten 164 und 166 auf Signalverbindern angeordnet sein, die mit den Abtast-Kontaktierungsflächen SP und/oder den Leistungs-Kontaktierungsflächen verbunden sind.
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Obwohl die vorliegende Erfindung die organische Leuchtdioden-Anzeige beispielhaft beschreibt, kann die Offenbarung der vorliegenden Erfindung auf alle Anzeigevorrichtungen angewendet werden, die Dünnfilmtransistoren umfassen.
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Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist in einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Drain-Elektrode eines Dünnfilmtransistors über eine Pixelverbindungs-Elektrode, die aus einem Material mit niedrigem spezifischem Widerstand gebildet ist, mit einer Anode eines Licht emittierenden Elements verbunden. Daher kann die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Signalverzögerung aufgrund einer RC-Last zwischen dem Licht emittierenden Element und dem Dünnfilmtransistor reduzieren und somit hohe Auflösung („High Resolution“) und „High Definition“ realisieren.
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Ferner umfasst die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine äußere Deckschicht, die einen abgestuften Abschnitt überlappt, der durch die seitliche Oberfläche eines Signalverbinders erzeugt wird, und einen abgestuften Abschnitt, der durch ein Verbinder-Kontaktloch erzeugt wird, das die Signalverbinder miteinander verbindet. Daher kann die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den Verlust eines Schutzfilms, der die Signalverbinder bedeckt, das Ablösen der Signalverbinder und Spitzendefekte eines dritten leitenden Materials während eines Ätzprozesses zum Ausbilden der Pixelverbindungs-Elektrode verhindern oder verringern.
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Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, sie fallen in den Umfang der beigefügten Ansprüche.