TWI580023B - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI580023B
TWI580023B TW101112321A TW101112321A TWI580023B TW I580023 B TWI580023 B TW I580023B TW 101112321 A TW101112321 A TW 101112321A TW 101112321 A TW101112321 A TW 101112321A TW I580023 B TWI580023 B TW I580023B
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崔鍾炫
鄭寬旭
李源規
崔宰凡
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Description

有機發光顯示裝置及其製造方法
相關申請案之交互參照
本申請書主張於2011年9月6號向韓國智慧財產局提出，申請號為10-2011-0090206之韓國專利案之優先權效益，其揭露於此完全併入參考。
一或多個實施例係關於一種有機發光顯示裝置及其製造方法，更具體來說，係為一種具有簡化的製造過程且減少因視角所造成的顏色偏移之有機發光顯示裝置及其製造方法。
由於有機發光顯示裝置的重量及厚度可降低，且有機發光顯示裝置具有如廣視角、優良對比度及短反應時間之優異特性，因此有機發光顯示裝置係作為下一代顯示裝置而受到注目。
根據一實施例，其提供一種有機發光顯示裝置包含：有機發光元件，其包括設置於基板上之第一絕緣層、設置於第一絕緣層上且包含非均勻部分之第二絕緣層、設置於第二絕緣層上之第三絕緣層、設置於第三絕緣層上之像素電極、設置以面對像素電極之反向電極、及設 置於像素電極與反向電極之間之有機發射層；薄膜電晶體，其包括設置於基板上之主動層、設置於主動層上且與其絕緣之閘極電極、以及連接至主動層之源極電極及汲極電極，其中第一絕緣層可設置於主動層與閘極電極之間，而第二絕緣層可設置於閘極電極與源極電極及汲極電極之間；以及電容器，其包括與閘極電極設置於同一層之下電極、與像素電極設置於同一層之上電極、以及介於下電極與上電極之間且與第三絕緣層以相同材料形成之介電層。
第一絕緣層、第二絕緣層、以及第三絕緣層可依序地設置於基板與像素電極之間，且第一絕緣層至第三絕緣層之至少兩層可具有不同折射率。
非均勻部分可包含複數個凹陷部以及介於複數個凹陷部之間之複數個突出部，且第二絕緣層可於對應至複數個凹陷部之區域完全地蝕刻。
第一絕緣層可沿著對應至複數個凹陷部之區域的第二絕緣層之蝕刻表面而蝕刻，以使複數個凹陷部延伸。
有機發光顯示裝置可更包含設置於基板與第一絕緣層之間之緩衝層。
緩衝層之折射率可與第一絕緣層之折射率不同。
第一絕緣層及緩衝層可沿著於對應至複數個凹陷部之區域的第二絕緣層之蝕刻表面而蝕刻，以使複數個凹陷部延伸。
設置於複數個延伸凹陷部之間之複數個突出部之高度可等於或大於0.5μm。
第三絕緣層之厚度可小於第二絕緣層之厚度。
第三絕緣層之介電值可大於第一絕緣層之介電值。
像素電極可包含選自氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)、氧化銦(indium oxide,In2O3)、氧化銦鎵(indium gallium oxide,IGO)、以及氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)之至少其透明導電材料。
像素電極可更包含半透明金屬層。
像素電極及第三絕緣層可具有相同蝕刻表面。
上電極及介電層可具有相同蝕刻表面。
根據另一態樣，其提供一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含：執行第一遮罩製程，於基板上形成一半導體層且圖樣化該半導體層以形成薄膜電晶體之主動層；執行第二遮罩製程，形成第一絕緣層，堆疊第一傳導層於第一絕緣層上，且圖樣化該第一傳導層以形成薄膜電晶體之閘極電極及電容器之下電極；執行第三遮罩製程，形成第二絕緣層，且圖樣化該第二絕緣層以形成非均勻部分、暴露主動層之第一開口、以及暴露下電極之第二開口；執行第四遮罩製程，依序地形成絕緣層及第二傳導層，且同時圖樣化該絕緣層及該第二傳導層以形成設置於第二絕緣層上之第三絕緣層及像素電極、以及設置於下電極上之介電層及上電極；執行第五遮罩製程，形成第三傳導層，且圖樣化該第三傳導層以形成一源極電極及一汲極電極；以及執行第六遮罩製程，形成第四絕緣層及形成暴露像素電極之第三開口；以及形成有機發射層及位於第三開口上之反向電極。
第一絕緣層、第二絕緣層、以及第三絕緣層之至少兩層可以具有不同折射率之材料所形成。
非均勻部分可包含複數個凹陷部及介於複數個凹陷部之間之複數個突出部，而第二絕緣層於對應至複數個凹陷部之區域可完全地蝕刻。
第一絕緣層可沿著對應至複數個凹陷部之區域的第二絕緣層之蝕刻表面而蝕刻，以使複數個凹陷部延伸。
該方法可更包含在執行第一遮罩製程前形成緩衝層於基板上。
緩衝層之折射率可與第一絕緣層之折射率不同。
第一絕緣層及緩衝層可沿著對應至複數個凹陷部之區域的第二絕緣層之蝕刻表面而蝕刻，使得複數個凹陷部延伸。
設置於複數個延伸凹陷部之間之複數個突出部之高度可等於或大於0.5μm。
1、2‧‧‧有機發光顯示裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧緩衝層
13、13’‧‧‧第一絕緣層
15、15’‧‧‧第二絕緣層
118‧‧‧第三絕緣層
21‧‧‧第四絕緣層
100、100’‧‧‧第一區域
200、200’‧‧‧第二區域
300、300’‧‧‧第三區域
400、400’‧‧‧第四區域
119‧‧‧像素電極
122‧‧‧有機發射層
123‧‧‧反向電極
220a‧‧‧源極電極
220b‧‧‧汲極電極
212‧‧‧主動層
212a‧‧‧源極區域
212b‧‧‧汲極區域
212c‧‧‧通道區域
214‧‧‧閘極電極
314‧‧‧下電極
318‧‧‧介電層
319‧‧‧上電極
116‧‧‧非均勻部分
116a、116a’‧‧‧凹陷部
116b、116b’‧‧‧突出部
420‧‧‧墊電極
h、h’、h1、h2、h3‧‧‧高度
C1‧‧‧第一開口
C2‧‧‧第二開口
C3‧‧‧第三開口
C4‧‧‧第四開口
L‧‧‧寬度
上述及其他特徵及優勢將會藉由參照附圖而詳述其例示性實施例而變得顯而易見，其中：第1圖係為根據一實施例之有機發光顯示裝置之剖面示意圖；第2圖至第7圖係為根據一實施例，依序表示製造第1圖所示之有機發光顯示裝置之方法的剖面圖； 第8圖係為根據另一實施例之有機發光顯示裝置之剖面示意圖：以及第9A圖至第9D圖係為第1圖及第8圖所示之有機發光顯示裝置於顏色偏移上改善之效益。
實施例現將會藉由其中顯示本發明例示性實施例之附圖而更充分的說明。
第1圖係表示根據一實施例之有機發光顯示裝置之剖面示意圖。
參照第1圖，緩衝層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層15可依序地設置於基板10之第一區域100中。緩衝層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層15可包含一非均勻部分116，其具有複數個凹陷部116a及設置於凹陷部116a之間之複數個突出部116b。第三絕緣層118、像素電極119、有機發射層122、以及反向電極123可依序地設置於第二絕緣層15上。
包含主動層212、閘極電極214、源極電極220a及汲極電極220b、設置於主動層212與閘極電極214之間之第一絕緣層13、以及設置於閘極電極214與源極電極220s及汲極電極220b之間的第二絕緣層15之薄膜電晶體可設置於在有機發光顯示裝置1之橫向方向上與基板10之第一區域100相鄰之第二區域200中。包含下電極314、介電層318以及上電極319之電容器可設置於在有機發光顯示裝置1之橫向方向上與第二區域 200相鄰之第三區域300中。墊電極420可設置於在有機發光顯示裝置1之橫向方向上與第三區域300相鄰之第四區域400中。
基板10可由其主成份為二氧化矽(SiO2)之透明材料之玻璃所製成。在其他實施中，基板可為由各種不同其他材料所製成之基板10，如透明塑膠。
緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15、以及第三絕緣層118可依序地設置於基板10之第一區域100中。彼此相鄰的緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15、以及第三絕緣層118其折射率可不同。這樣的複數個絕緣層可構成分佈布拉格反射鏡(distributed Bragg reflector,DBR)共振結構，以改善有機發光顯示裝置1之光耦合效益及色彩再現性。
緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15、以及第三絕緣層118可包含氮矽化合物(SiNx)、二氧化矽(SiO2)、氮氧化矽(SiON)、二氧化鉿(HfO2)、氮化矽(Si3N4)、二氧化鋯(ZrO2)、二氧化鈦(TiO2)、四氧化二鉭(Ta2O4)、五氧化二鉭(Ta2O5)、五氧化二鈮(Nb2O5)、三氧化二鋁(Al2O3)、鈦酸鋇鍶((Ba,Sr)TiO3,BST))、鈦酸鉛鋯(Pb(Zr,Ti)O3,PZT)之至少其一。緩衝層11可作為分佈布拉格反射鏡共振結構，可避免雜質滲透基板10，並可平坦化基板10之表面。儘管根據本實施例之有機發光顯示裝置1可包含緩衝層11，在其他實施中，緩衝層11可省略。
緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15可具有相同蝕刻表面且包含非均勻部分116，非均勻部分116具有以該蝕刻表面所定義之凹陷部116a以及位於凹陷部116a之間之突出部116b。在本實施例中，非 均勻部分116可形成於緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15中。然而，在其他實施中，非均勻部分116可僅形成於第二絕緣層15中或僅於第一絕緣層13以及第二絕緣層15中。第二絕緣層15之高度可等於或大於0.5μm，而且突出部116b的高度h可等於或大於0.5μm。相對於凹陷部116a之緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15部分可完整或部分地蝕刻。亦即，僅第二絕緣層15之部分可蝕刻，或第二絕緣層15可完整地蝕刻，使得第一絕緣層13可暴露，或第一絕緣層13可沿著第二絕緣層15之蝕刻表面而蝕刻，使得凹陷部116a可延伸。此外，如本實施例中，緩衝層11及第一絕緣層13可沿著第二絕緣層15之蝕刻表面而蝕刻，以使凹陷部116a可進一步延伸。在此例中，設置於延伸之凹陷部116a之間之突出部116b的高度可等於或大於1μm。
根據本實施例，有機發光顯示裝置1在橫向方向上顏色偏移之降低程度可根據位於凹陷部116a之間之突出部116b之高度h而改變。突出部116b之高度可適當地考量此而抉擇。在緩衝層11及第一絕緣層13係完整地蝕刻時，非均勻部分116之高度係足夠大，使得顏色偏移可進一步有效地降低。然而，在緩衝層11完整地蝕刻時，雜質可能滲透基板10，因此可考量此而控制蝕刻程度。
突出部116b之間的距離可為均勻的，且突出部116b可具有各種不同形狀，像是環形、三角形、矩形、五角形、六角形、八角形等。雖然第1圖繪示四個突出部116b，突出部116b的數目可改變。
根據本實施例之有機發光顯示裝置1，從有機發射層122發射之光係入射於緩衝層11、第一絕緣層13、以及具有非均勻部分116之 第二絕緣層15上，且由於非均勻部分116而於全方向反射或折射。因此，發射之光在有機發光顯示裝置1之前方或橫向方向上之分佈可達到平均，使得在有機發光顯示裝置1之橫向方向上光之顏色偏移可降低。
第三絕緣層118、像素電極119、有機發射層122、以以及反向電極123可依序地設置於具有非均勻部分116之第二絕緣層15上。第三絕緣層118及像素電極119可具有相同蝕刻表面。
像素電極119可由透明或半透明導電材料所製成。透明/半透明導電材料可包含氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)、氧化銦(indium oxide,In2O3)、氧化銦鎵(indium gallium oxide,IGO)、以及氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)之至少其一。像素電極119可更包含半透明金屬層。半透明金屬層可包含銀(silver,Ag)、鋁(aluminum,Al)以及其合金之至少其一。
像素電極119可更包含半透明金屬層(圖未示)以及透明導電材料。半透明金屬層可包含銀、鋁以及其合金之至少其一，且可形成為等於或小於30nm之厚度，使其具有一些滲透性。
第四絕緣層21可設置於像素電極119之兩邊緣，且可作為定義像素區域之像素定義層。
第四絕緣層21可為有機絕緣層。第四絕緣層21可包含通用聚合物，如聚甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)，或具有苯酚(phenol)官能基之聚合物衍生物、丙烯醯基(acryl-based)聚合物、亞醯胺基(imide-based)聚合物、芳基醚基 (aryl ether-based)聚合物、醯胺基(amide-based)聚合物、氟基聚合物(fluorine-based polymer)、對二甲苯基聚合物(p-xylene-based polymer)、乙烯醇基聚合物(vinyl alcohol-based polymer)或其組合之示例。第四絕緣層21可由無機絕緣層所形成，與緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15以及第三絕緣層118相似，或可藉由交替地形成有機層及無機層而形成。
有機發射層122可由低分子量有機材料或聚合物有機材料所製成。如果有機發射層122係由低分子量有機材料所製成，電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層、電子注入層等可堆疊於有機發射層122上。除此些層外，若需要其他層可堆疊於有機發射層122上。可使用銅鈦菁(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)等各種有機材料。如果有機發射層122係由有機聚合物材料所製成，可包含電洞傳輸層及有機發射層122。電洞傳輸層可由聚-(3,4)-乙烯-二氧乙基-噻吩)(poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene,PEDOT)、聚苯胺(polyaniline,PANI)等所製成。在此情況中，可使用有機材料像是聚對苯乙烯基(poly-phenylenevinylene(PPV)-based)聚合物、聚芴(polyfluorene-based)聚合物有機材料等。
反向電極123可為具有反射材料之反射電極。在本實施例中，像素電極119係用於作為陽極，而反向電極123係用於作為陰極。然而，在其他實施中，像素電極119及反向電極123之極性可相反於此。反 向電極123可包含銀(Ag)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、以及氟化鋰/鋁(LiF/Al)之至少其一。
反向電極123可作為反射電極而形成，使得從有機發射層122發射之光可藉由反向電極123而反射，傳輸通過以透明/半透明導電材料所製成之像素電極119，並往基板10發射。由於藉由緩衝層11、第一絕緣層13、第二絕緣層15以及第三絕緣層118所形成之分佈布拉格反射鏡共振結構，有機發光顯示裝置1之光耦合效益及色彩再現性可改善，而顏色偏移可由於如上述形成於緩衝層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層15之非均勻結構而降低。
此外，反向電極123與包含於像素電極119之半透明金屬層可共同構成共振結構，如分佈布拉格反射鏡。半透明金屬層可作用為半透明鏡，且反向電極123可作用為反射電極，使得反向電極123與半透明金屬層之間可產生共振。根據本實施例之有機發光顯示裝置1可包含分佈布拉格反射鏡共振結構及如分佈布拉格反射鏡之共振結構，使得有機發光顯示裝置1之發光效率及色彩再現性可進一步改善。
包含主動層212、閘極電極214、以及源極電極220a及汲極電極220b之薄膜電晶體可設置於在有機發光顯示裝置1之橫向方向上與基板10之第一區域100相鄰之第二區域200中。
主動層212可由半導體材料所製成，如非晶矽或多晶矽，且可包含介於以離子雜質摻雜之源極區域212a與汲極區域212b之間之通道區域212c。
第二區域200中閘極電極214可設置以對應至主動層212，其具有第一絕緣層13介於主動層212與閘極電極214之間。第一絕緣層13可作為閘極絕緣層，其絕緣薄膜電晶體之閘極電極214與主動層212。
閘極電極214可包含選自鋁(aluminum,Al)、鉑(platinum,Pt)、鈀(palladium,Pd)、銀(silver,Ag)、鎂(magnesium,Mg)、金(gold,Au)、鎳(nickel,Ni)、釹(neodymium,Nd)、銥(iridium,Ir)、鉻(chrome,Cr)、鋰(lithium,Li)、鈣(calcium,Ca)、鉬(molybdenum,Mo)、鈦(titanium,Ti)、鎢(tungsten,W)以及銅(copper,Cu)之至少其一金屬材料，且可以單層或多層結構形成。
第二區域200中第二絕緣層15可延伸至閘極電極214上，而薄膜電晶體之源極電極220a及汲極電極220b可分別接觸主動層212之源極區域212a及汲極區域212b，且其具有第二絕緣層15插設於其間。第二絕緣層15可作用為薄膜電晶體之層間絕緣層。源極電極220a及汲極電極220b可包含選自鋁、鉑、鈀、銀、鎂、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、鉬、鈦、鎢以及銅之至少其一金屬材料，且可以形成為單層或多層結構。第一區域100中至少一部分像素電極119可設置以直接接觸源極電極220a或汲極電極220b。源極電極220a或汲極電極220b可覆蓋像素電極119之邊緣部分，使得像素電極119與源極電極220a或汲極電極220b彼此係電性相連。
第四絕緣層21可設置於第二絕緣層15上以覆蓋源極電極220a及汲極電極220b。
包含下電極314、介電層318以及上電極319之電容器可設置於在第1圖所示之有機發光顯示裝置1之橫向方向上與第二區域200之相鄰之第三區域300中。介電層318及上電極319可具有相同蝕刻表面。
每一下電極314及上電極319可設置於與閘極電極214及像素電極119所設置之相同之層上。下電極314及上電極319可包含與形成閘極電極214及像素電極119時所使用之相同材料。此外，介電層318及第三絕緣層118可由相同層所形成，且介電層318可包含與形成第三絕緣層118時所使用之相同材料。
設置於閘極電極214與薄膜電晶體之源極電極220a汲極電極220b之間之第二絕緣層15可設置以覆蓋下電極314之邊緣。第二絕緣層15可避免電容器之下電極314與上電極319之間之漏電流。
在本實施例中，作為薄膜電晶體中層間介電層之第二絕緣層15並不作為電容器之介電層。因此，第二絕緣層15及介電層318之材料及厚度可根據薄膜電晶體及電容器之特性而調整。
第二絕緣層15之厚度可夠大而不用考量電容器之靜電電容，且可等於或大於0.5μm。因為第二絕緣層15可具有大厚度，形成於第一區域100中的非均勻部分116之階梯部分可形成足夠大，以使從有機發射層122所發射之光可充分地散射。
另外，由於介電層318可與作為閘極絕緣層之第一絕緣層13分離，作為單獨層而形成，因此介電層318可由具有比第一絕緣層13之介電常數較大之介電常數之材料而形成，使得電容器之靜電電容可增加。因此，電容器之靜電電容可在不需增加電容器之面積下增加。因此， 像素電極119之面積可達到相對較大，使得有機發光顯示裝置1之開口率可增加。
第四絕緣層21可設置於上電極319上。包含具有小介電常數之有機絕緣材料之第四絕緣層21可插設於反向電極123及上電極319之間，使得可能發生於反向電極123與上電極319之間的寄生電容可降低，且可避免因寄生電容而導致之訊號干擾。
為外部驅動器之連接終端之墊電極420可設置於有機發光顯示裝置1中以暴露於外部。墊電極420可設置於與源極電極220a及汲極電極220b設置之相同層上。墊電極420可包含與用於形成源極電極220a及汲極電極220b之材料相同之材料。墊電極420可直接設置於第二絕緣層15上。其他元件可不設置於墊電極420上。
第2圖至第7圖係為根據一實施例，依序表示製造第1圖所示之有機發光顯示裝置之方法的剖面圖。
第2圖係繪示第一遮罩製程所製得之結構。參照第2圖，緩衝層11可形成於基板10之整個表面上，且薄膜電晶體之主動層212可形成於緩衝層11上。儘管製造第1圖之有機發光顯示裝置之製程並未詳細顯示，半導體層可形成於緩衝層11之整個表面，且光阻(圖未示)可應用於半導體層。半導體層可使用利用第一遮罩(圖未示)之光刻製程而圖樣化，從而形成主動層212。
半導體層可由非晶矽或多晶矽所製成。半導體層可使用各種不同沈積方法而沈積於緩衝層11上，像是電漿輔助化學氣相沈積(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、大氣壓化學氣 相沈積(atmospheric pressure chemical vapor deposition,APCVD)、低壓化學氣相沈積(low pressure chemical vapor deposition,LPCVD)等。
使用光刻製程之第一遮罩製程可藉由以暴露裝置(圖未示)暴露第一遮罩(圖未示)，且接著藉由執行一系列製程，如顯影、蝕刻、以及剝膜或灰化等而執行。此處，在接續的遮罩製程中，上文已說明之內容將不再重複。
第3圖係表示第二遮罩製程所製得之結構。參照第3圖，第一絕緣層13可形成於第一遮罩製程所獲得之結構之整個表面上，而薄膜電晶體之閘極電極214及電容器之下電極314可形成於第一絕緣層13上。第一絕緣層13可設置於薄膜電晶體之主動層212與閘極電極214之間，並可作用為閘極絕緣層。第一絕緣層13可設置於電容器之下電極314下。因此，第一絕緣層13並不改變電容器之特性。因此，第一絕緣層13之材料及厚度可僅考量薄膜電晶體之特性而抉擇。第一絕緣層13可由與使用於緩衝層11之材料具有不同折射率之材料而形成。
主動層212可使用形成於第一絕緣層13上之閘極電極214作為自動對準遮罩而以離子雜質摻雜，從而形成以離子雜質摻雜之源極區域212a及汲極區域212b、以及沒有以離子雜質摻雜之通道區域212c。
電容器之閘極電極214及下電極314可藉由堆疊第一傳導層於第一絕緣層13上並藉由使用第二遮罩(圖未示)圖樣化第一傳導層而形成，第一傳導層係以選自鋁、鉑、鈀、銀、鎂、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、鉬、鈦、鎢以及銅之至少其一金屬材料所製成。
第4圖係表示第三遮罩製程所製得之結構。參照第四圖，第二絕緣層15可形成於第3圖之第二遮罩製程所獲得之結構上，且可使用第三遮罩(圖未示)圖樣化。非均勻部分116可形成於對應至其中第1圖之有機發射層122設置之發射區之區域。非均勻部分可包含凹陷部116a及介於凹陷部116a之間之突出部116b，薄膜電晶體之主動層212之源極區域212a及汲極區域212b透過第一開口C1而暴露，而電容器之下電極314透過第二開口C2而暴露。
第二絕緣層15可作用為薄膜電晶體之層間絕緣層且可形成以覆蓋電容器之下電極314之邊緣。因此，第二絕緣層15之材料及厚度可自由地僅考量薄膜電晶體之特性而抉擇。第二絕緣層15之高度可等或大於0.5μm。第二絕緣層15可使用具有與第一絕緣層13不同之折射率之材料而形成。
相鄰於另一個之緩衝層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層15之折射率可為不同，使得分佈布拉格反射鏡共振結構可形成。
在非均勻部分116形成時，緩衝層11、第一絕緣層13、以及第二絕緣層15可實質上圖樣化且因而可具有相同蝕刻表面。非均勻部分116之突出部116b之高度可等於或大於0.5μm。突出部116b之高度可根據第三遮罩製程之暴露量或蝕刻速率而調整。作用為層間絕緣層之第二絕緣層15之高度可等於或大於0.5μm，而非均勻部分116可藉由蝕刻緩衝層11、第一絕緣層13及第二絕緣層15而形成。因此，具有足夠高度之非均勻部分116可形成，使得由於布拉格反射鏡共振結構而發生於有機 發光顯示裝置之橫向方向上之顏色偏移可有效地降低。突出部116b之高度可等於或大於1μm。
第5圖係表示第四遮罩製程所製得之結構。參照第5圖，第三絕緣層118、介電層318、像素電極119、以及上電極319可形成於第三遮罩製程所製得之結構上。第三絕緣層118、介電層318、像素電極119、以及上電極319可由相同材料層所形成。
第三絕緣層118及介電層318可藉由圖樣化有機絕緣層而形成，有機絕緣層係以選自氮矽化合物、二氧化矽、氮氧化矽、二氧化鉿、氮化矽、二氧化鋯、二氧化鈦、四氧化二鉭、五氧化二鉭、五氧化二鈮、三氧化二鋁、鈦酸鋇鍶、鈦酸鉛鋯之一材料而形成。像素電極119及上電極319可藉由圖樣化第二傳導層而形成，第二傳導層係由選自氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化銦、氧化銦鎵、以及氧化鋁鋅之透明導電材料而形成。
第三絕緣層118及介電層318以及像素電極119及上電極319可藉由使用相同遮罩製程而圖樣化，且因此可具有相同蝕刻表面。然而，用於形成第三絕緣層118及介電層318之材料以及用於形成像素電極119及上電極319之材料可不同。因此，可執行兩次蝕刻製程。
介電層318可設置於電容器之下電極314與上電極319之間，且並無設置於薄膜電晶體上。因此，介電層318之材料及厚度可僅基於電容器之特性毋需考量薄膜電晶體之特性而抉擇。
第6圖係表示第五遮罩製程所製得之結構。參照第6圖，薄膜電晶體之源極電極220a及汲極電極220b以及墊電極420可形成於第5圖之第四遮罩製程所製得之結構上。
源極電極220a及汲極電極220b可藉由圖樣化第三傳導層而形成，且可透過第一開口C1而分別連接於主動層212之源極區域212a及汲極區域212b。此外，源極電極220a或汲極電極220b，亦即，在本實施例中，源極電極220a可形成以覆蓋像素電極119之邊緣之部分，且可電性連接於像素電極119。
墊電極420可形成以覆蓋電容器之上電極319之邊緣之部分。
第7圖係表示第六遮罩製程所製得之結構。參照第7圖，第四絕緣層21可形成於第五遮罩製程所獲得之結構上。暴露像素電極119之第三開口C3以及暴露墊電極420之第四開口C4可藉由執行第六遮罩製程而形成於第四絕緣層21中。
暴露像素電極119之第三開口C3可定義發射區，並亦可拓寬介於第1圖之像素電極119與反向電極123之間之距離，使得電場變得集中於像素電極119之邊緣之現象可避免，以避免介於像素電極119與反向電極123之間之短路。
有機發射層(第1圖之122)及反向電極(第1圖之123)可形成於第六遮罩製程所製得之結構之第三開口C3上，以完成第1圖之有機發光顯示裝置1之製造。
第8圖係表示根據另一實施例之有機發光顯示裝置2之剖面示意圖。
根據本實施例之有機發光顯示裝置2具有實質上與第1圖之有機發光顯示裝置1相同之結構。相似於第1圖，第8圖之參考符號100’、200’、300’、以及400’分別表示“第一區域”、“第二區域”、“第三區域”、以及“第四區域”。第1圖之實施例與第8圖實施例之差異係為第1圖之緩衝層11並不存在於第8圖之實施例，且部分第一絕緣層13’係於形成非均勻部分116’中蝕刻。
如上所述，第一絕緣層13’及第二絕緣層15’之蝕刻程度可以調整介於非均勻部分116’之複數個凹陷部116a’之間之複數個突出部116b’之高度h’而調整。僅有部分第二絕緣層15’可蝕刻，或第二絕緣層15’可完全地蝕刻以暴露第一絕緣層13’，或如本實施例，第一絕緣層13’可沿著第二絕緣層15’之蝕刻表面而蝕刻，使得凹陷部116a’可延伸。
第9A圖至第9D圖係表示第1圖及第8圖所示之有機發光顯示裝置1及2於顏色偏移上改善之效益。
第9A圖係表示非均勻部分之形狀之示意圖。各非均勻部分之底部表面之寬度L係為10μm。非均勻部分具有其中非均勻部分從其底部表面起算之高度係於具有最大高度之中央部分往兩邊變小之形狀。
在非均勻部分具有底部表面之相同寬度L時，其高度可根據錐狀區域之坡度而改變，且非均勻部分在15°、30°、45°之高度h1、h2、h3可分別為約0.9μm、2.0μm、3.5μm。
第9B圖及第9C圖係顯示根據有機發光顯示裝置由有機發光顯示裝置之前方方向往橫向方向傾斜之角度(°)之色度座標值。在非均勻部分之高度係不同時，根據錐狀區域之坡度之色度座標值係顯示於第9B圖及第9C圖。
在此情況下，第9B圖及第9C圖之X軸表示有機發光顯示裝置在X軸方向中或Y軸方向中從有機發光顯示裝置之前方方向往橫向方向傾斜之角度(°)，而第9B圖及第9C圖之Y軸表示色度座標值。
如第9B圖及第9C圖所示，在非均勻部分之高度增加時，有機發光顯示裝置在X軸方向中或Y軸方向中從有機發光顯示裝置之前方方向往橫向方向傾斜之角度(°)之色度座標值之變化，即顏色偏移，可顯著地減少。
第9D圖顯示有機發光顯示裝置之亮度，其係根據在X軸方向中或Y軸方向中之有機發光顯示裝置從有機發光顯示裝置之前方方向往橫向方向傾斜之角度(°)。如第9D圖所示，在非均勻部分之高度增加時，根據有機發光顯示裝置從有機發光顯示裝置之前方方向往橫向方向傾斜之角度(°)之亮度變化可降低。
藉由總結及回顧，有機發光顯示裝置可具有廣發射波長。在典型有機發光顯示裝置中，有機發光顯示裝置之發光效率可能會降低且其顏色純度亦可能會降低。此外，由於從有機發射層所發射之光具有不特定方向性，大部分由任意方向所發射之光子可能因為典型有機發光顯示裝置之內部全反射而無法到達真正觀察者。因此，有機發光顯示裝置之光耦合效益可能降低。為了改善有機發光顯示裝置之光耦合效益， 有機發光顯示裝置中可使用布拉格反射鏡共振結構或其中有機發射層之厚度係受到控制之共振結構。如此共振結構可促成有機發光顯示裝置之光耦合效益之改善。然而，顏色偏移仍然可能因視角而發生。
本實施例藉由提供一種有機發光顯示裝置及其製造方法而優化技術，其中可使用包含非均勻部分之共振結構以使得視角導致之顏色偏移可降低。
此外，分佈布拉格反射鏡共振結構可藉由提供具有不同折射率之複數層而構成，使得有機發光顯示裝置之光耦合效益及色彩再現性可改善。
此外，具有大階梯部分之非均勻部分可使用6個遮罩製程而形成。
此外，電容器之介電層及薄膜電晶體之閘極絕緣層可形成為分別的絕緣層，使得絕緣層可以適合於電容器及薄膜電晶體各別之特性而設計。
如上所述，在根據一或多個實施例之有機發光顯示裝置及其製造方法中，有機發光顯示裝置之影像品質特性可輕易地改善。
雖然實施例係參照其例示性實施例而特別地顯示及說明，其將為所屬技術領域具有通常知識者了解的是，各種於形式及細節之變化可在不脫離下列申請專利範圍所定義之精神及範疇下進行。
1‧‧‧有機發光顯示裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧緩衝層
13‧‧‧第一絕緣層
15‧‧‧第二絕緣層
118‧‧‧第三絕緣層
21‧‧‧第四絕緣層
100‧‧‧第一區域
200‧‧‧第二區域
300‧‧‧第三區域
400‧‧‧第四區域
119‧‧‧像素電極
122‧‧‧有機發射層
123‧‧‧反向電極
220a‧‧‧源極電極
220b‧‧‧汲極電極
212‧‧‧主動層
212a‧‧‧源極區域
212b‧‧‧汲極區域
212c‧‧‧通道區域
214‧‧‧閘極電極
314‧‧‧下電極
318‧‧‧介電層
319‧‧‧上電極
116‧‧‧非均勻部分
116a‧‧‧凹陷部
116b‧‧‧突出部
420‧‧‧墊電極
h‧‧‧高度

Claims (22)

  1. 一種有機發光顯示裝置，其包含：一有機發光元件，其包括設置於一基板上之一第一絕緣層、設置於該第一絕緣層上且包含一非均勻部分之一第二絕緣層、設置於該第二絕緣層上之一第三絕緣層、設置於該第三絕緣層上之一像素電極、設置以面對該像素電極之一反向電極、及設置於該像素電極與該反向電極之間之一有機發射層；一薄膜電晶體，其包括設置於該基板上之一主動層、設置以與該主動層絕緣之一閘極電極、以及連接至該主動層之一源極電極及一汲極電極，其中該第一絕緣層係設置於該主動層與該閘極電極之間，而該第二絕緣層係設置於該閘極電極與該源極電極及該汲極電極之間；以及一電容器，其包括與該閘極電極設置於同一層上之一下電極、與該像素電極設置於同一層上之一上電極、以及介於該下電極與該上電極之間且與該第三絕緣層以相同材料形成之一介電層；該第二絕緣層之該非均勻部分設置在該基板以及該像素電極之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中：該第一絕緣層、該第二絕緣層、以及該第三絕緣層係依序地設置於該基板與該像素電極之間，以及該第一絕緣層、該第二絕緣層、以及該第三絕緣層之至少兩層係具有不同折射率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中：該非均勻部分包含複數個凹陷部以及介於該複數個凹陷部之間之複數個突出部，以及該第二絕緣層係於對應至該複數個凹陷部之一區域完全地蝕刻。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一絕緣層係沿著對應至該複數個凹陷部之該區域的該第二絕緣層之一蝕刻表面而蝕刻，以使該複數個凹陷部延伸。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，更包含設置於該基板與該第一絕緣層之間之一緩衝層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中該緩衝層之折射率係與該第一絕緣層之折射率不同。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一絕緣層及該緩衝層係沿著對應至該複數個凹陷部之該區域的該第二絕緣層之一蝕刻表面而蝕刻，以形成複數個延伸凹陷部。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光顯示裝置，其中設置於該複數個延伸凹陷部之間之該複數個突出部之高度係等於或大於0.5μm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三絕緣層之厚度係小於該第二絕緣層之厚度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三絕緣層之介電值係大於該第一絕緣層之介電值。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該像素 電極包含選自氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(zinc oxide,ZnO)、氧化銦(indium oxide,In2O3)、氧化銦鎵(indium gallium oxide,IGO)、以及氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)之至少其一透明導電材料。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之有機發光顯示裝置，其中該像素電極更包含一半透明金屬層。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該像素電極及該第三絕緣層具有一相同蝕刻表面。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該上電極及該介電層具有一相同蝕刻表面。
  15. 一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含：執行一第一遮罩製程，其於一基板上形成一半導體層且圖樣化該半導體層以形成一薄膜電晶體之一主動層；執行一第二遮罩製程，其形成一第一絕緣層，堆疊一第一傳導層於該第一絕緣層上，且圖樣化該第一傳導層以形成該薄膜電晶體之一閘極電極及一電容器之一下電極；執行一第三遮罩製程，其形成一第二絕緣層，且圖樣化該第二絕緣層以形成一非均勻部分、暴露該主動層之一第一開口、以及暴露該下電極之一第二開口；執行一第四遮罩製程，其依序地形成一絕緣層及一第二傳導層，且同時圖樣化該絕緣層及該第二傳導層以形成設置於該第二絕緣層上之一第三絕緣層及一像素電極、以及設置於該下電極上 之一介電層及一上電極；執行一第五遮罩製程，其形成一第三傳導層，且圖樣化該第三傳導層以形成一源極電極及一汲極電極；執行一第六遮罩製程，其形成一第四絕緣層及形成暴露該像素電極之一第三開口；以及形成一有機發射層及位於該第三開口上之一反向電極。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第一絕緣層、該第二絕緣層、以及該第三絕緣層之至少兩層係以具有不同折射率之材料所形成。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中：該非均勻部分係包含複數個凹陷部及介於該複數個凹陷部之間之複數個突出部，以及該第二絕緣層於對應至該複數個凹陷部之一區域係完全地蝕刻。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該第一絕緣層係沿著對應至該複數個凹陷部之該區域的該第二絕緣層之一蝕刻表面而蝕刻，以使該複數個凹陷部延伸。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，更包含在執行該第一遮罩製程前形成一緩衝層於該基板上。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該緩衝層之折射率係與該第一絕緣層之折射率不同。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該第一絕緣層及該緩衝層係沿著對應至該複數個凹陷部之該區域的該第二絕緣層 之一蝕刻表面而蝕刻，以形成複數個延伸凹陷部。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中設置於該複數個延伸凹陷部之間之該複數個突出部之高度係等於或大於0.5μm。
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