TWI559522B - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents
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Description
本申請案主張於2011年8月4日向韓國智慧財產局提出之申請案之優先權效益，該申請案號為10-2011-0077848，且其全部內容將完全併入作為參考。
本揭露係有關於一種有機發光顯示裝置及其製造方法，其中簡化製造過程且改善有機發光顯示裝置之發光效率。
平板顯示裝置，例如有機發光顯示裝置或液晶顯示裝置，係製造於基板上，其中形成有包含薄膜電晶體(TFT)、電容、以及連接該些元件之配線的圖樣。一般來說，為了形成包含薄膜電晶體之微小圖樣於其上欲形成平板顯示裝置的基板上，此圖樣係藉由使用其中形成有微小圖樣之遮罩以轉移至陣列基板。
然而，在利用遮罩轉移圖樣之操作中，首先，必須準備包含預期圖樣之遮罩，因此用以準備遮罩之製造成本隨著使用遮罩之製程的增加而增
加。同時，因為必須進行如上所述之複雜的操作，因而將製造過程複雜化且增加製造時間，從而增加製造成本。
本發明之一個或多個實施例提供一種有機發光顯示裝置及其製造方法，其中簡化其製造成本以及改善有機發光顯示裝置之發光效率。
根據一態樣，其係提供一種有機發光顯示裝置，其包含形成於基板上之主動層；形成於基板之第一絕緣層，此第一絕緣層係覆蓋主動層且包含第一開口與第一絕緣島，其中第一絕緣島係形成於第一開口中且與第一開口之內表面分隔；形成於將閘極電極與主動層絕緣之第一絕緣層上之閘極電極，且閘極電極包含閘極底部電極與閘極頂部電極；形成於第一絕緣島上與閘極電極之閘極底部電極形成於相同層上之像素電極；與閘極電極絕緣且電性連接至主動層之源極與汲極電極；設置於閘極電極以及源極與汲極電極之間之第二絕緣層，第二絕緣層包含暴露整個像素電極之第二開口；形成於第一開口與第二開口中且圍繞像素電極之光反射部分；形成於像素電極上且包含有機發射層之中介層；以及以位於相反電極與像素電極之間之中介層面對像素電極相反電極。
第一開口與第二開口之內表面可彼此連接。
間隙可形成於像素電極之外部邊緣與第二開口之內表面之間，且光反射部分可設置於間隙中。
光反射部分之第一側可在像素電極之上表面的高度，且光反射部分之第二側可在第二絕緣層之上表面的高度。
光反射部分可直接地接觸像素電極。
光反射部分可包含與源極及汲極電極相同之材料。
有機發光顯示裝置可更包含設置於源極電極、汲極電極、以及光反射部分上之第三絕緣層，第三絕緣層包含暴露像素電極之中央部分的第三開口。
有機發光顯示裝置可更包含設置於基板與主動層中間之輔助層，其中輔助層包含第四開口與第二絕緣島，第四開口具有連接至第一開口之內表面的內表面，且第二絕緣島形成於第四開口中且與第四開口之內表面分隔。
光反射部分可形成於第四開口中。
閘極底部電極與像素電極可包含透明導電材料。
透明導電材料可包含選自由銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)、氧化銦(indium oxide,In2O3)、銦鎵氧化物(indium gallium oxide,IGO)、以及鋅鋁氧化物(aluminum zinc oxide,AZO)所組成群組之至少一材料。
相反電極可為光反射電極。
機發光顯示裝置可更包含：與主動層形成於相同層之電容底部電極，電容底部電極包含摻雜雜質之半導體材料；以及與閘極底部電極形成於相同層以對應於電容底部電極之電容頂部電極，電容頂部電極包含透明導電材料。
第二絕緣層可更包含暴露整個電容頂部電極之第五開口。
第一絕緣層可更包含第六開口與第三絕緣島，第六開口具有連接第五開口之內表面的內表面，而第三絕緣島係形成於第六開口中且與第六開之內表面分隔，其中第三絕緣島係對應於電容頂部電極。
根據另一態樣，其係提供一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含下列步驟：於基板上形成半導體層，其中半導體層係圖樣化以形成主動層；於主動層上依續堆疊第一絕緣層、第一導電層、以及第二導電層，其中第一導電層與第二導電層係圖樣化以形成第一電極圖樣與閘極電極；第一電極
圖樣與閘極電極上形成第二絕緣層，其中第一絕緣層與第二絕緣層係圖樣化以形成暴露整個第一電極圖樣與部分主動層之複數個開口；於第二絕緣層上形成第三導電層，其中第三導電層係圖樣化以形成電性連接至主動層之源極與汲極電極，且構成第一電極圖樣之第二導電層係被移除以形成像素電極，且於複數個開口中形成光反射部分以圍繞像素電極；以及於像素電極與光反射部分上形成第三絕緣層，其中第三絕緣層係圖樣化以暴露像素電極之中央部分。
該方法可更包含將主動層摻雜雜質以形成源極與汲極區。
該方法可更包含圖樣化第二絕緣層以形成暴露整個第一電極圖樣之第二開口、以及同時圖樣化第一絕緣層以形成連接第二開口之第一開口以及位於第一開口中之第一絕緣島，其中第一絕緣島係與第一開口分隔且對應於第一電極圖樣。
該方法可更包含於基板上形成輔助層，且形成輔助層之步驟包含圖樣化輔助層以形成連接第一開口與第二開口之第四開口以及位於第四開口中之第二絕緣島，其中第二絕緣島係與第四開口之內表面分隔且對應於第一絕緣島。
該方法可更包含於像素電極上形成包含發射層之中介層與相反電極。
該方法可更包含圖樣化半導體層以於主動層之相同層上形成電容底部電極，且圖樣化第一導電層與第二導電層以形成第二電極圖樣，第二電極圖樣係用以形成對應電容底部電極之電容頂部電極。
該方法可更包含圖樣化第一絕緣層與第二絕緣層以形成暴露整個第二電極圖樣之開口。
構成第二電極圖樣之第二導電層可被移除以形成電容頂部電極，且該方法更包含將電容底部電極摻雜雜質。
1‧‧‧有機發光顯示裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧輔助層
13‧‧‧第一絕緣層
14‧‧‧第一導電層
15‧‧‧第二導電層
16‧‧‧第三導電層
17‧‧‧第二絕緣層
19‧‧‧第三絕緣層
100‧‧‧發光區域
110‧‧‧第一電極圖樣
115‧‧‧第二導電層
112‧‧‧第二絕緣島
114‧‧‧像素電極
116‧‧‧光反射部分
118‧‧‧中介層
119‧‧‧相反電極
131‧‧‧第一絕緣島
133‧‧‧第三絕緣島
200‧‧‧薄膜電晶體區域
210‧‧‧閘極電極
212‧‧‧主動層
212d‧‧‧汲極區
212s‧‧‧源極區
212c‧‧‧通道區
214‧‧‧閘極底部電極
215‧‧‧閘極頂部電極
216d‧‧‧汲極電極
216s‧‧‧源極電極
300‧‧‧儲存區域
310‧‧‧第二電極圖樣
315‧‧‧第二導電層
312‧‧‧電容底部電極
314‧‧‧電容頂部電極
OLED‧‧‧有機發光裝置
TFT‧‧‧薄膜電晶體
Cst‧‧‧電容
A1‧‧‧區域
G1‧‧‧第一間隙
G2‧‧‧第二間隙
H1‧‧‧第一開口
H2‧‧‧第二開口
H3‧‧‧第三開口
H4‧‧‧第四開口
H5‧‧‧第五開口
H6‧‧‧第六開口
CTd、CTs‧‧‧接觸孔
藉由參閱附圖以詳細描述實施例將使上述及其他特徵與優點更顯而易見，其中：第1圖係繪示有機發光顯示裝置之一實施例的剖面示意圖；第2圖係繪示第1圖之有機發光顯示裝置的發光區域之剖面示意圖；第3圖係繪示第1圖之有機發光顯示裝置的發光區域之平面示意圖；以及第4圖至第10圖係繪示製造第1圖的有機發光顯示裝置之方法之一實施例的剖面示意圖。
由於發明允許各種改變以及眾多的實施例，因此部分的實施例將繪示於圖式中且以書面說明而詳細描述。然而，此不意欲限制本發明於特定的實施模式，且可理解的是各種改變、等效物、以及替換在不脫離本發明之精神與技術範疇下皆應涵蓋於本發明中。在敘述中，當相關技術被視為不必要的掩蓋發明的本質時，其部分詳細闡述將省略。
當例如“第一”、“第二”等術語可使用以描述不同元件時，此元件可不限制於上述術語。上述術語僅係用於區分一元件與其他元件。
用於本說明書之術語僅係用於描述實施例，且非意欲限制本發明。用於單數形式的表達涵蓋複數形式的表達，除非其於內文中具有清楚的不同意義。在本說明書中，可被理解的是，例如“包含(including)”、“具有
(having)”等術語係意欲表示揭露於本說明書中的特徵、數目、步驟、行動、組件、部分或其組成物之存在，且非意欲排除一或多個特徵、數目、步驟、行動、組件、部分或其組成物可存在或添加之可能性。
現將參閱附圖以及顯示於本發明之部分實施例以充分的描述本發明。
第1圖係繪示有機發光顯示裝置1之一實施例的剖面示意圖。
參閱第1圖，有機發光顯示裝置1包含發光區域100，其包含有機發光裝置OLED；薄膜電晶體(TFT)區域200，其包含具有用以驅動有機發光裝置OLED之驅動電晶體以及切換電晶體的薄膜電晶體TFT；以及儲存區域300，其包含電容Cst。
薄膜電晶體區域200包含電性連接至有機發光裝置OLED以提供電流之驅動電晶體以及電性連接至電容Cst之切換電晶體或其相似物。薄膜電晶體TFT包含主動層212、閘極電極210、以及源極電極216s與汲極電極216d。閘極電極210係由閘極底部電極214與閘極頂部電極215所形成。閘極底部電極214係由透明導電材料所形成。作為用以使閘極電極210與主動層212絕緣之閘極絕緣層的第一絕緣層13係插設於閘極電極210與主動層212之間。高濃度雜質摻雜之源極區212s與汲極區212d係形成於主動層212之兩側上，且通道區212c係位於源極區212s與汲極區212d之間。源極區212s與汲極區212d係分別地電性連接至源極電極216s與汲極電極216d。當頂部閘極型薄膜電晶體繪示於第1圖中時，薄膜電晶體TFT並不設限於此。各種形式之薄膜電晶體例如底部閘極型薄膜電晶體也可於其他實施例中使用。
電容Cst係形成於儲存區域300中。即使在切換電晶體關閉後，電容Cst可產生將施加於驅動電晶體之訊號。電容Cst包含兩電極，即電容底部電極312與電容頂部電極314，且第一絕緣層13位於其中。電容底部電極312可與主動
層212形成於相同層上。電容底部電極312可由半導體材料所形成且摻雜有雜質，因此具有增加的電導率(electric conductivity)。電容頂部電極314可與閘極底部電極214與像素電極114形成於相同層上且使用相同材料。
在發光區域100中，可形成有機發光裝置OLED。有機發光裝置OLED包含電性連接至驅動電晶體之源極電極216s與汲極電極216d其中之一的像素電極114、面對像素電極114之相反電極119、以及插設於像素電極114與相反電極119之間之中介層118。像素電極114可與閘極底部電極214形成於相同層上且包含透明導電材料。相反電極119係由光反射電極所形成。中介層118包含有機發射層(EML)。因此，第1圖之有機發光顯示裝置1係為光朝向基板10發射之底部發光型發光顯示裝置。在一些實施例中，有機發光裝置OLED更包含光反射部分116，其係圍繞像素電極114且將自中介層118發射之全部方向之光線朝向基板10反射。
第2圖係繪示第1圖之有機發光顯示裝置的發光區域100之剖面示意圖，而第3圖係繪示第1圖之有機發光顯示裝置的發光區域100之平面示意圖。
參閱第2圖，輔助層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層17係依序形成於發光區域100中，且彼此連接之第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4係分別地形成於輔助層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層17中。與第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4之內表面分隔且設置於像素電極114下之第一絕緣島131與第二絕緣島112係以第一間隙G1形成於第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4中。像素電極114係形成於第一絕緣島131與第二絕緣島112上。光反射部分116係填充於第一間隙G1中。光反射部分116之第一側圍繞像素電極114之外部邊緣表面、以及第一絕緣島131與第二絕緣島112之外表面，且光反射部分116之第二側圍繞第一絕緣層13、第二絕緣層17、以及輔助層11之第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4之內表面。同時，光反射部分116
之第一側係形成為像素電極114之上表面的高度，且光反射部分116之第二側係形成為第二絕緣層17之上表面的高度。
光反射部分116將自有機發光裝置OLED發射之全部方向之光線朝向基板10反射，因此增加有機發光顯示裝置1的發光效率。光反射部分116係與源極電極216s與汲極電極216d形成於相同層上且使用相同材料。光反射部分116係與源極電極216s與汲極電極216d同時形成，且因此有機發光顯示裝置1之製造過程的數目並無增加。除此之外，第二絕緣層17與第一絕緣層13並未插設於光反射部分116與像素電極114之間，且光反射部分116因而直接地接觸像素電極114，因此降低進入第二絕緣層17與第一絕緣層13的光之耗損，且更增加光反射部分116之光反射效率。同時，光反射部分116係形成而較高於像素電極114，因此像素電極114上發射之光可有效率地反射至基板10。光反射部分116係形成以同時圍繞設置於像素電極114下之第一絕緣島131與第二絕緣島112，因此通過第一絕緣島131與第二絕緣島112之光線亦可有效率地朝向基板10反射。光反射的方向係於第2圖中以箭號表示。
參閱第3圖，光反射部分116係以封閉環形(closed loop)形成而圍繞像素電極114，且因此自中介層118所發射之光線可更有效地朝基板10反射。光反射部分116直接地接觸像素電極114。同時，光反射部分116可接觸驅動電晶體以電性連接至像素電極114與驅動電晶體。然而，像素電極114與驅動電晶體係不限於第3圖所繪示，且在其他實施例中，其亦可在不需透過光反射部分116下另外地彼此電性連接。繪示於第1圖至第3圖中之區域A1係第二開口H2形成處。
第4圖至第10圖係繪示製造第1圖的有機發光顯示裝置1之方法之一實施例的剖面示意圖。
如第4圖所示，輔助層11係形成於基板10上。基板10可由包含二氧化矽(SiO2)之透明玻璃材料所形成。在其他實施例中，基板10亦可由透明塑膠材料、金屬、或其他基板材料所形成。
位於基板10之上表面的輔助層11，例如阻隔層、阻擋層、及/或緩衝層可避免雜質離子擴散及濕氣或空氣滲入基板10，並平坦化基板10之表面。輔助層11可由二氧化矽及/或矽氮化物(SiNx)利用不同沉積方法所形成，例如電漿促進化學氣相沉積法(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、氣壓化學氣相沉積法(atmospheric pressure CVD,APCVD)、低壓化學氣相沉積法(low pressure CVD)等。
主動層212係形成於薄膜電晶體區域200內之輔助層11上，且電容底部電極312係形成於儲存區域300內。
首先，非晶矽層(圖未示)係沉積於輔助層11上，接著，非晶矽層係結晶化以形成多晶矽層(圖未示)。非晶矽層可利用各種方法而結晶，例如快速熱退火處理法(rapid thermal annealing,RTA)、固相結晶法(solid phase crystallization,SPC)、準分子雷射退火法(excimer lasewannealing,ELA)、金屬誘導結晶法(metal-induced crystallization,MIC)、金屬誘導側向結晶法(metal-induced lateral crystallization,MILC)、順序橫向固化法(sequential lateral solidification,SLS)或其相似方法。多晶矽層係藉由利用第一遮罩(圖未示)之遮罩操作圖樣化成為薄膜電晶體之主動層212與電容底部電極312。
在一些實施例中，主動層212與電容底部電極312係分隔的，但在其他實施例中其亦可形成為單一單元。
接著，如第5圖所示，第一絕緣層13、第一導電層14、以及第二導電層15係依序形成於具有主動層212與電容底部電極312形成於其上之基板10上。
第一絕緣層13可沉積為無機絕緣層，例如以矽氮化物或矽氧化物利用電漿促進化學氣相沉積法、氣壓化學氣相沉積法、低壓化學氣相沉積法等形成。第一絕緣層13係插設於薄膜電晶體之主動層212與閘極電極210之間以作用為閘極絕緣層且其亦插設於電容頂部電極314(見第1圖)與電容底部電極312之間以作用為電容Cst之介電層。
第一導電層14可包含選自由例如銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)、氧化銦(indium oxide,In2O3)、銦鎵氧化物(indium gallium oxide,IGO)、以及鋅鋁氧化物(aluminum zinc oxide,AZO)之透明材料所組成群組之至少一材料。隨後，第一導電層14可圖樣化成為像素電極114(見第1圖)、閘極底部電極214(見第1圖)、以及電容頂部電極314(見第1圖)。
第二導電層15可包含選自由銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、鉬、鈦、鎢、鉬鎢、以及銅所組成之群組之至少一材料。第二導電層15可形成為鉬-鋁-鉬之三層結構。隨後，第二導電層15可圖樣化成為閘極頂部電極215(見第1圖)。
接著，如第6圖所示，第一電極圖樣110、閘極電極210、以及第二電極圖樣310係形成於基板10上。
依序地堆疊於基板10之整個表面之第一導電層14(見第5圖)與第二導電層15(見第5圖)係利用第二遮罩(圖未示)於遮罩操作下而圖樣化。
閘極電極210係形成於薄膜電晶體區200中之主動層212上，且閘極電極210包含自第一導電層14(見第5圖)之一部分形成之閘極底部電極214以及自第二導電層15(見第5圖)之一部分形成之閘極頂部電215。
閘極電極210係形成以對應至主動層212之中央部分，藉由利用閘極電極210作為自我對準遮罩，主動層212係摻雜n-型或p-型雜質以於主動層212之側邊形成源極區212s與汲極區212d，以及位於其中之通道區212c。雜質可為硼(B)離子或磷(P)離子。
在儲存區域300中，包含電容頂部電極314與部分第二導電層315之第二電極圖樣310係形成於電容底部電極312上。在發光區域100中，則形成包含像素電極114與另一部分之第二導電層115之第一電極圖樣110。
接著，參閱第7圖，第二絕緣層17係沉積於第6圖之操作所產生之產物上，且第一絕緣層13及第二絕緣層17係皆圖樣化以形成接觸孔CTd與CTs以及第一開口H1、第二開口H2、第四開口H4、第五開口H5、以及第六開口H6，此些開口係暴露主動層212之部分源極區212s與汲極區212d、整個第一電極圖樣110、以及整個第二電極圖樣310。
第二絕緣層17可利用選自由聚亞醯胺(polyimide)、聚醯胺(polyamide)、丙烯酸樹脂(acrylic resin)、苯并環丁烯(benzocyclobutene)、酚醛樹脂(phenolic resin)所組成群組之至少一有機絕緣材料，藉由使用例如旋轉塗佈法(spin coating method)所形成。第二絕緣層17係形成以具有足夠的厚度，例如具有大於第一絕緣層13之厚度的厚度，以作用為閘極電極210與源極電極216s及汲極電極216d之間的層間絕緣層。第二絕緣層17可不僅僅由上述之有機絕緣材料所形成，在其他實施例中，也可由類似第一絕緣層13之無機絕緣材料所形成，或在其他實施例中，可包含有機絕緣材料與無機絕緣材料。
第一絕緣層13與第二絕緣層17係利用第三遮罩(圖未示)之遮罩操作而圖樣化以形成接觸孔CTs與CTd以及第一開口H1、第二開口H2、第四開口H4、第五開口H5、以及第六開口H6。
接觸孔CTs與CTd係形成於第一絕緣層13與第二絕緣層17中以分別地暴露部分源極區212s與汲極區212d。
為了暴露整個第一電極圖樣110，第二開口H2係形成於第二絕緣層17中。預定的第一間隙G1係形成於第一電極圖樣110之外部邊緣與第二開口H2之內表面之間。為了形成第一間隙G1，當蝕刻第二絕緣層17時，第一絕緣層13與設置於第一絕緣層13下之輔助層11可根據蝕刻溶液與蝕刻方法而過度蝕刻(over-etched)以具有切槽(undercut)。據此，當形成第二開口H2時，內表面與第二開口H2之內表面接觸之第一開口H1係同時形成於第一絕緣層13內。位於第一電極圖樣110下之第一絕緣層13係圖樣化成為與第一開口H1之內表面分隔之第一絕緣島131。當形成第一開口H1時，同時形成第四開口H4，其內表面係與第一開口H1及第二開口H2之內表面接觸。位於第一電極圖樣110與第一絕緣島131下之輔助層11係圖樣化成為與第四開口H4之內表面分隔之第二絕緣島112。如上所述，光反射部分116(見第1圖)係形成於第一絕緣層13、第二絕緣層17、以及輔助層11之第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4中。
為了暴露整個第二電極圖樣310，第五開口H5係形成於第二絕緣層17中。預定的第二間隙G2係形成於第二電極圖樣310之外部邊緣與第五開口H5之內表面間。當形成第五開口H5時，同時於第一絕緣層13中形成第六開口H6，第六開口H6之內表面係接觸第五開口H5之內表面。於此，位於第二電極圖樣310下方之第一絕緣層13係圖樣化成為與第六開口H6之內表面分隔之第三絕緣島133。第7圖說明第一絕緣層13係於第二絕緣層17蝕刻時過度蝕刻以具有切槽以形成第二間隙G2。在其他實施例中，切槽更形成於輔助層11中或不形成於第一絕緣層13中。同時，如第7圖所示，第五開口H5可形成以暴露整個第二電極圖樣310或若需要時僅暴露部分第二電極圖樣310。如上所述，第三絕緣層19(見
第1圖)可填充於第一絕緣層13以及第二絕緣層17之第一開口H1、第二開口H2、第五開口H5、以及第六開口H6中，因此避免由於過度蝕刻所發生的電性問題。
接著，參閱第8圖，第三導電層16係形成於基板10之整個表面以覆蓋第二絕緣層17。
第三導電層16可使用與第一導電層14或第二導電層15(見第5圖)相同之導電材料、或其他導電材料而形成。第三導電層16之導電材料係沉積為夠厚以填充第一開口H1、第二開口H2、第五開口H5、以及第六開口H6之間的空間。
接著，參閱第9圖，第三導電層16(見第8圖)係圖樣化以形成源極電極216s與汲極電極216d、光反射部分116、像素電極114、以及電容頂部電極314。
第三導電層16係藉由使用第四遮罩(圖未示)之遮罩操作以圖樣化，因此形成源極電極216s與汲極電極216d、以及光反射部分116。
雖然未示於第9圖，源極電極216s以及汲極電極216d其中之一係形成以接觸像素電極114。舉例而言，圍繞像素電極114之光反射部分116接觸汲極電極216d，因此自汲極電極216d傳輸電性訊號至像素電極114。汲極電極216d亦可以其他方式接觸像素電極114。
根據一些實施例，當形成源極電極216s與汲極電極216d時，光反射部分116係同時形成。第三導電層16(見第8圖)亦填充於第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4中，且因此圍繞第一開口H1、第二開口H2、以及第四開口H4之內表面且圍繞第一絕緣島131與第二絕緣島112之外表面的光反射部分116可形成。光反射部分116之第一側係形成為隨後將形成之像素電極114之上表面的高度，且光反射部分116之第二側係形成為第二絕緣層17之上表面的高度。因此，自設置於像素電極114上之中介層118(見第1圖)所發射之所有方向的光線可有效的朝向基板10反射。
當形成源極電極216s與汲極電極216d以及光反射部分116時，像素電極114與電容頂部電極314係同時形成。在其他實施例中，在形成源極電極216s與汲極電極216d以及光反射部分116後，像素電極114與電容頂部電極314可藉由額外的蝕刻而形成。第一電極圖樣110(見第8圖)之像素電極114係藉由移除暴露的第二導電層15而形成。在第二電極圖樣310(見第8圖)中，暴露的第二導電層15係移除以形成電容頂部電極314。因此，閘極底部電極214、電容頂部電極314、以及像素電極114係由相同的材料形成於相同層上。在其他實施例中，電容頂部電極314可藉由半調遮罩(half-tone mask)且不需形成第二電極圖樣310而立即形成。
當第二導電層15自第二電極圖樣310(見第8圖)移除時，電容底部電極312可藉由透過第五開口H5注入n-型或p型雜質而摻雜。當摻雜電容底部電極312時，欲注入之雜質可相同於或不同於用於摻雜主動層212之雜質。由於整個第二電極圖樣310係透過第五開口H5而暴露，故連接電容底部電極312之接線單元(圖未示)可完全地摻雜離子雜質。因此，倘若在電容底部電極312與接線單元沒有無摻雜離子之區域，可增加靜電容(electrostatic capacity)且可改善訊號傳輸品質。
接著，如第10圖所示，第三絕緣層19係形成於基板10上做為像素定義層(PDL)。
第三絕緣層19係沉積於其上形成有像素電極114、源極電極216s與汲極電極216d、以及電容頂部電極314之基板10的整個表面上。
第三絕緣層19可利用選自由聚亞醯胺、聚醯胺、丙烯酸樹脂、苯并環丁烯、以及酚醛樹脂組成群組之至少一有機絕緣材料，藉由使用例如旋轉塗佈法所形成。第三絕緣層19可不僅由上述有機絕緣材料所形成，亦可利用選
自由矽氧化物、矽氮化物、三氧化二鋁(Al2O3)、銅氧化物(CuOx)、七氧化四鋱(Tb4O7)、三氧化二釔(Y2O3)、五氧化二鈮(Nb2O5)、以及三氧化二鐠(Pr2O3)之無機絕緣材料所組成之群組。第三絕緣層19可形成為有機絕緣材料與無機絕緣材料交替地堆疊之多層結構。
第三絕緣層19係形成於第二間隙G2中。當第三絕緣層19係由有機絕緣材料所形成時，第二間隙G2可適當地由有機絕緣材料所填充，因此避免可發生於電容底部電極312與電容頂部電極314之間的短路。
第三絕緣層19可藉由使用第五遮罩(圖未示)之遮罩操作以圖樣化為像素定義層(PDL)而因此定義像素，其中第五遮罩係用於形成暴露像素電極114之中央部分的第三開口H3。
接著，包含有機發射層(EML)之中介層118(見第2圖)以及相反電極119係形成於暴露像素電極114之第三開口H3中。
中介層118可形成為堆疊結構，其中至少一複數個功能層例如有機發射層、電洞傳輸層(HTL)、電洞注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)、以及電子注入層(EIL)係堆疊於單一層結構或多層結構中。
有機發射層可包含低分子量有機材料或高分子有機材料。
當有機發射層係由低分子量有機材料所形成時，中介層118可包含自有機發射層朝向像素電極114之方向的電洞傳輸層與電洞注入層、以及自有機發射層朝向相反電極119之方向的電子傳輸層與以及電子注入層。其他層可依需要而堆疊。有機材料之例子包含銅鈦菁(copper phthalocyanine,CuPc)、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基聯苯胺(N,N’-Di(naphthalene-1-yl)-N,N’-diphenyl-benzidine,NPB)、三(8-羥基喹啉鋁)(tris-8-hydroxyquinoline aluminum,Alq3)或其相似物。
在有機發射層由高分子有機材料所形成之實施例中，中介層118可僅包含以朝向像素電極114之方向形成於有機發射層上的電洞傳輸層。電洞傳輸層可使用聚(2,4-乙烯基-二羥基噻吩)(poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene,PEDOT)或聚苯胺(polyaniline,PANI)利用噴墨印刷法(inkjet printing method)、旋轉塗佈法或其相似方法形成於像素電極114上。可使用之有機材料的例子包含高分子有機材料例如聚苯乙烯(polyphenylene vinylene,PPV)以及聚茀(polyfluorene)。有機發射層可藉由利用例如噴墨印刷法、旋轉塗佈法、雷射誘導熱成像法(laser-induced thermal imaging,LITI)或其相似方法所形成。
相反電極119可沉積於基板10之整個表面上以作為共同電極。在有機發光顯示裝置1中，像素電極114係用以作為陽極且相反電極119係用以作為陰極。然而，電極的極性在其他實施例中可轉換。
當有機發光顯示裝置1係為影像朝向基板10之方向產生的底部發光型顯示裝置時，像素電極114可為透明電極而相反電極119可為反射電極。反射電極可藉由沉積使用具有低功函數之金屬的薄層而形成，例如銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、氟化鋰/鈣、氟化鋰/鋁或其組合物。
在製造上述有機發光顯示裝置1之方法的各個遮罩操作中，堆疊層可利用乾式蝕刻法或濕式蝕刻法而移除。
在底部發光型顯示裝置的實施例中，金屬層係在不需增加遮罩數目下形成於基板的最低部分且與像素電極分隔。因此，像素電極之發光效率增加且可提供閘極電極之蝕刻特性，因此增加顯示裝置之顯示品質且簡化製造過程並降低顯示裝置的缺陷。
雖然此處描述有機發光顯示裝置作為範例，本發明亦適用於例如液晶顯示裝置之其他顯示裝置中
此外，雖然為方便說明僅繪示一個薄膜電晶體與一個電容於圖式中，其數目並不限於此。只要根據本發明之實施例的遮罩操作數目不增加，仍可包含複數個薄膜電晶體與複數個電容。
根據本發明之實施例，其簡化有機發光顯示裝置之製造過程。發光區域之表面面積增加，因而改善有機發光顯示裝置之孔徑比(aperture ratio)。有機發光顯示裝置藉由使用光反射部分而增加發光效率。
雖然本發明已參閱其部分實施例而具體的顯示及描述，其將為本領域之技術人士所理解的是，其各種形式與細節的改變可在不脫離由後附申請專利所定義之本發明的精神與範疇下而進行。
1‧‧‧有機發光顯示裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧輔助層
13‧‧‧第一絕緣層
17‧‧‧第二絕緣層
19‧‧‧第三絕緣層
100‧‧‧發光區域
112‧‧‧第二絕緣島
114‧‧‧像素電極
116‧‧‧光反射部分
118‧‧‧中介層
119‧‧‧相反電極
131‧‧‧第一絕緣島
133‧‧‧第三絕緣島
200‧‧‧薄膜電晶體區域
210‧‧‧閘極電極
212‧‧‧主動層
212d‧‧‧汲極區
212s‧‧‧源極區
212c‧‧‧通道區
214‧‧‧閘極底部電極
215‧‧‧閘極頂部電極
216d‧‧‧汲極電極
216s‧‧‧源極電極
300‧‧‧儲存區域
312‧‧‧電容底部電極
314‧‧‧電容頂部電極
OLED‧‧‧有機發光裝置
TFT‧‧‧薄膜電晶體
Cst‧‧‧電容
A1‧‧‧區域
G1‧‧‧第一間隙
G2‧‧‧第二間隙
H1‧‧‧第一開口
H2‧‧‧第二開口
H3‧‧‧第三開口
H4‧‧‧第四開口
H5‧‧‧第五開口
H6‧‧‧第六開口
Claims (23)
- 一種有機發光顯示裝置，其包含：一主動層，其位於一基板上；一第一絕緣層，其位於該基板上，該第一絕緣層覆蓋該主動層且包含一第一開口與一第一絕緣島，其中該第一絕緣島係位於該第一開口中且係與該第一開口之一內表面分隔；一閘極電極，其位於將該閘極電極與該主動層絕緣之該第一絕緣層上，該閘極電極包含一閘極底部電極與一閘極頂部電極；一像素電極，其係位於該第一絕緣島上且與該閘極電極之該閘極底部電極位於相同層上；一源極電極及一汲極電極，其係與該閘極電極絕緣且電性連接至該主動層；一第二絕緣層，其係設置於該閘極電極及該源極電極與該汲極電極之間，該第二絕緣層包含暴露整個該像素電極之一第二開口；一光反射部分，其位於該第一開口與該第二開口中，並圍繞該像素電極；一中介層，其位於該像素電極上且包含一有機發射層；以及一相反電極，其面對該像素電極以使該中介層被插設於該相反電極與該像素電極之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一開口之該內表面與該第二開口之一內表面係彼此連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中一間隙係形成於該像素電極之一外部邊緣與該第二開口之一內表面之間，且該光反射部分係設置於該間隙中。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該光反射部分之一第一側之一上表面係與該像素電極之一上表面位於相同的高度，且該光反射部分之一第二側之一上表面係與該第二絕緣層之一上表面位於相同的高度。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該光反射部分係直接地接觸該像素電極。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該光反射部分包含與該源極電極及該汲極電極相同之材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，更包含設置於該源極電極、該汲極電極、以及該光反射部分上之一第三絕緣層，且該第三絕緣層包含暴露該像素電極之一中央部分的一第三開口。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，更包含設置於該基板與該主動層之間之一輔助層，其中該輔助層包含一第四開口與一第二絕緣島，該第四開口具有連接該第一開口之該內表面的一內表面，而該第二絕緣島係位於該第四開口中且與該第四開口之該內表面分隔。
- 如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示裝置，其中該光反射部分係位於該第四開口中。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該閘極底部電極與該像素電極包含一透明導電材料。
- 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該透明導電材料包含選自由銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)、氧化銦(indium oxide,In2O3)、銦鎵氧化物(indium gallium oxide,IGO)、以及鋅鋁氧化物(aluminum zinc oxide,AZO)所組成群組之至少一材料。
- 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該相反電極係為一光反射電極。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，更包含：一電容底部電極，其係與該主動層位於相同層上，且該電容底部電極包含摻雜雜質之一半導體材料；以及一電容頂部電極，其係與該閘極底部電極位於相同層上以對應該電容底部電極，該電容頂部電極包含一透明導電材料。
- 如申請專利範圍第13項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二絕緣層更包含暴露整個該電容頂部電極之一第五開口。
- 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一絕緣層更包含一第六開口與一第三絕緣島，該第六開口具有連接至該第五開口之一內表面的一內表面，且該第三絕緣島係位於該第六開口中且與該第六開口之該內表面分隔，其中該第三絕緣島係對應於該電容頂部電極。
- 一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含下列步驟：於一基板上形成一半導體層，其中該半導體層係圖樣化以形成一主動層； 於該主動層上依序堆疊一第一絕緣層、一第一導電層、以及一第二導電層，其中該第一導電層與該第二導電層係圖樣化以形成一第一電極圖樣與一閘極電極；於該第一電極圖樣與該閘極電極上形成一第二絕緣層，其中該第一絕緣層與該第二絕緣層係圖樣化以形成暴露整個該第一電極圖樣與部分該主動層之複數個開口；於該第二絕緣層上形成一第三導電層，其中該第三導電層係圖樣化以形成電性連接至該主動層之一源極電極與一汲極電極，而構成該第一電極圖樣之該第二導電層係被移除以形成一像素電極，且於該複數個開口中形成一光反射部分以環繞該像素電極；以及於該像素電極與該光反射部分上形成一第三絕緣層，其中該第三絕緣層係圖樣化以暴露該像素電極之一中央部分。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含將該主動層摻雜雜質以形成一源極區與一汲極區。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含圖樣化該第二絕緣層以形成暴露整個該第一電極圖樣之一第二開口、以及同時圖樣化該第一絕緣層以形成連接該第二開口之一第一開口與形成於該第一開口中之一第一絕緣島，其中該第一絕緣島係與該第一開口分隔且對應於該第一電極圖樣。
- 如申請專利範圍第18項所述之方法，更包含形成一輔助層於該基板上，其中形成該輔助層之步驟包含圖樣化該輔助層以形成連接該第一開口與該第二開口之一第四開口與位於該第四開口中之一第 二絕緣島，該第二絕緣島係與該第四開口之一內表面分隔且對應於該第一絕緣島。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含於該像素電極上形成一中介層；以及於該中介層上形成一相反電極，其中該中介層包含一發射層。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含圖樣化該半導體層以於與該主動層之相同層上形成一電容底部電極，以及圖樣化該第一導電層以及該第二導電層以形成一第二電極圖樣，該第二電極圖樣係用以形成對應該電容底部電極之一電容頂部電極。
- 如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含圖樣化該第一絕緣層與該第二絕緣層以形成暴露整個該第二電極圖樣之多個開口。
- 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中構成該第二電極圖樣之該第二導電層係被移除以形成該電容頂部電極，且該方法更包含將該電容底部電極摻雜雜質。
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