TWI585964B - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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崔宰凡
鄭寬旭
陳聖鉉
金廣海
金佳英
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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
此申請向韓國智慧財產局主張於2011年11月10日所提交之韓國專利申請號第10-2011-0117167號之優先權，其揭露納入於此處參考。
本揭露相關於一種有機發光顯示裝置及其製造方法。
例如有機發光顯示裝置或液晶顯示(LCD)裝置之平面顯示裝置一般包含薄膜電晶體(TFT)、電容、以及用以連接薄膜電晶體與電容之線路。
薄膜電晶體、電容、以及線路在平面顯示裝置之基材上精細地圖樣化。為了在基材上形成此精細圖案，光蝕刻常被使用以藉由使用遮罩轉換一圖樣。
光蝕刻包含一致的塗敷光阻至欲將圖樣形成於其上之基材，藉由使用例如步進器(stepper)之曝露裝置曝光光阻，若光阻為正光阻則顯影光阻，藉由使用光阻之殘留部分蝕刻形成在基材上之圖案，並在圖案形成後移除光阻不需要之殘留部分。
因包含所欲圖樣之遮罩於使用光蝕刻時需被第一個準備，故用以準備遮罩之費用增加了平板顯示裝置之製造成本。由於必須執行 上述複雜的步驟，所以平板顯示裝置之製造過程變得複雜且增加製造時間，因此，增加平板顯示裝置之一般製造成本。
本發明之實施例提供一種藉由使用簡單製程製造且具有高靜電電容及高光利用效率之有機發光顯示裝置、以及有機發光顯示裝置之製造方法。
根據一態樣，提供一種有機發光顯示裝置包含：一薄膜電晶體(TFT)，其包含主動層、閘極電極、源極電極、汲極電極、設置在主動層與閘極電極之間之第一絕緣層、以及設置在源極電極與汲極電極之間之第二絕緣層；一像素電極，設置在第一絕緣層與第二絕緣層上，且連接至源極電極與汲極電極的其中之一；一電容，包含設置在與主動層之相同層上之第一電極、設置在與閘極電極之相同層上之第二電極、以及由與像素電極相同材料所形成之第三電極；一第三絕緣層，設置在第二絕緣層與像素電極之間，並進一步設置在第二電極與第三電極之間；第四絕緣層，覆蓋源極電極、汲極電極及第三電極，且曝露像素電極之一部分；一有機發光層，設置在像素電極上；以及一相對電極，設置在有機發光層上。
第二絕緣層可未設置在第二電極與第三電極之間。
第三絕緣層可具有小於第二絕緣層之厚度的厚度。
第三絕緣層之厚度可為約500埃至約2000埃。
第三絕緣層可包含至少選自由至少由氮化矽(SiNx)、二氧化矽(SiO2)、氧化鋯(ZrO2)、二氧化鈦(TiO2)、五氧化二鉭(Ta2O5)、氧化鋁(Al2O3)所組成之群組中至少其一。
第一絕緣層、第二絕緣層、以及第三絕緣層可依序設置在基材與像素電極之間，且第一絕緣層至第三絕緣層之毗鄰絕緣層之折射指數可彼此不同。
每一主動層與第一電極可包含摻雜離子雜質之半導體。
閘極電極可包含包括一透明導電氧化物之一第一層、以及包括一低電阻金屬之一第二層，且第二電極可包含透明導電氧化物。
像素電極可包含透明導電氧化物。
透明導電氧化物可包含選自由氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)、以及氧化鋁鋅(AZO)所組成之群組中之至少其一。
像素電極更可包含半透射金屬層。
半透射金屬層可設置在包含透明導電氧化物之層上。
半透射金屬層可包含至少由銀(Ag)、鋁(Al)、及其合金所組成之群組中的至少其一。
有機發光顯示裝置更可包含設置在半透射金屬層上之保護層。
保護層可包含透明導電氧化物。
像素電極與第三絕緣層可具有相同的蝕刻表面。
第三電極與第三絕緣層可具有相同的蝕刻表面。
連接至像素電極之源極電極與汲極電極的其中之一可設置在像素電極之一部份上。
有機發光顯示裝置更可包含焊墊電極，其係由與每一源極電極與汲極電極材料之相同材料所形成。
焊墊電極可設置在與每一源極電極與汲極電極之相同層上。
相對電極可為反射電極，其反射藉由有機發光層所發射之光。
根據另一態樣，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：形成半導體層在基材上，且藉由圖樣化半導體層形成薄膜電晶體(TFT)之主動層及電容之第一電極；形成第一絕緣層，形成第一導電層在第一絕緣層上，且藉由圖樣化第一導電層形成薄膜電晶體之閘極電極及電容之第二電極；形成第二絕緣層，且在第二絕緣層中形成開口以曝露主動層之部分源極區域與汲極區域以及第二電極；依序形成第三絕緣層與第二導電層，且藉由同時圖樣化第三絕緣層與第二導電層形成像素電極與第三電極；形成第三導電層，且藉由圖樣化第三導電層形成源極電極與汲極電極；以及形成第四絕緣層，移除第四絕緣層之一部份以曝露像素電極之一部份。
該方法更可包含依序堆疊包含透明導電氧化物之第一層與包含低電阻金屬之第二層。
該方法更可包含摻雜離子雜質至源極區域與汲極區域。
該方法更可包含形成第二導電層為透明導電氧化物層。
該方法更可包含藉由依序堆疊透明導電氧化物層與半透射導電層形成第二導電層。
該方法更可包含形成保護層在半透射導電層上。
該方法更可包含形成焊墊電極，焊墊電極包含與每一源極電極與汲極電極材質相同之材質。
該方法更可包含形成有機發光層與相對電極在像素電極上。
1、2‧‧‧有機發光顯示裝置
10‧‧‧基材
121‧‧‧有機發光層
122‧‧‧相對電極
13‧‧‧第一絕緣層
16‧‧‧第二絕緣層
17‧‧‧第三絕緣層
118、118-1‧‧‧像素電極
118a‧‧‧透明導電層
118b‧‧‧半透射金屬層
118c‧‧‧保護層
20‧‧‧第四絕緣層
212‧‧‧主動層
212a‧‧‧源極區域
212b‧‧‧汲極區域
212c‧‧‧通道區域
214‧‧‧第一層
215‧‧‧第二層
219a‧‧‧源極電極
219b‧‧‧汲極電極
219c‧‧‧源極/汲極線路
312‧‧‧第一電極
312a‧‧‧線路區域
314‧‧‧第二電極
315‧‧‧上部層
318‧‧‧第三電極
419‧‧‧焊墊電極
PXL1、PXL2‧‧‧像素區域
TR1、TR2‧‧‧電晶體區域
CAP1、CAP2‧‧‧電容區域
PAD1、PAD2‧‧‧銲墊區域
C1、C2、C3、C4、C5、C6‧‧‧開口
D1、D2‧‧‧離子雜質
以上其他特點及優點將藉由參考附圖與詳細具體實施例之描述而更加明顯，其中：第1圖 係為有機發光顯示裝置之實施例之橫截面視圖；第2A圖至第2F圖 係為製造第1圖之有機發光顯示裝置之方法之一實施例之橫截面視圖；以及第3圖 係為有機發光顯示裝置之另一實施例之橫截面視圖。
在此使用之措辭“及/或”包括一個或多個相關所列項目的任一及所有組合。例如“至少一”之在一列表元件前表述時係修飾整個列表元件並不修飾列表之單獨元件。
本發明現將參與附圖而描述更完整，其中本發明之一些實施例被展示。
第1圖係為有機發光顯示裝置1之實施例之橫截面視圖。
參照至第1圖，有機發光顯示裝置1之基材10包含像素區域PXL1、電晶體區域TR1、電容區域CAP1、以及銲墊區域PAD1。
在電晶體區域TR1中，薄膜電晶體(TFT)之主動層212設置在基材10上。
基材10可為透明基材，例如玻璃基材或包含聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或聚亞醯胺之塑料基材。
主動層212設置在基材10上。主動層212可由包含非晶矽或結晶矽之半導體形成。主動層212可包含源極區域212a與汲極區域212b，其設置在通道區域212c之外部且摻雜離子雜質。
雖然未在第1圖展示，用以平坦化基材10及避免雜質元素穿透進入基材10之緩衝層(未顯示)更可設置在基材10與主動層212之間。緩衝層可具有氮化矽及/或氧化矽之單層結構或多層結構。
包含第一層214與第二層215之閘極電極設置在主動層212上並在與第一絕緣層13對應至主動層212之通道區域212c的位置，第一絕緣層13為閘極絕緣層，設置在主動層212與閘極電極之間。閘極電極之第一層214包含透明導電氧化物，而閘極電極之第二層215包含低電阻金屬。第一層214可包含氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)、以及氧化鋁鋅(AZO)。第二層215具有以選自由鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎂(Mg)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)及銅(Cu)所組成之群組中至少一金屬所形成之單層結構或多層結構。
源極電極219a與汲極電極219b設置在之閘極電極之第一層214與第二層215之一部分與第二絕緣層16上，第二絕緣層16為介層絕緣膜，設置在閘極電極與源極電極219a及汲極電極219b之間且分別連接至主動層212之源極區域212a與汲極區域212b。每一源極電 極219a與汲極電極219b可被形成以具有選自由鋁、鉑、鈀、銀、鎂、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、鉬、鈦、鎢及銅所組成之群組中至少一金屬所形成之單層結構或多層結構。
第四絕緣層20設置在第二絕緣層16上以覆蓋源極電極219a與汲極電極219b。
在電晶體區域TR1中，第一絕緣層13作為閘極絕緣層而第二絕緣層16作為介層絕緣膜。每一第一絕緣層13與第二絕緣層16可為無機絕緣膜。用以形成每一第一絕緣層13與第二絕緣層16之無機絕緣膜的範例可包含二氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiNx)、氮氧化矽(SiON)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)、五氧化二鉭(Ta2O5)、二氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO2)、鈦酸鍶鋇(barium strontium titanate,BST)及鈦酸鋯鉛(lead zirconium titanate,PZT)。
在像素區域PXL1中，與電容(描述如下)之第三電極318相同材料所形成之像素電極118設置在第二絕緣層16上。第三絕緣層17設置在像素電極118與第二絕緣層16之間。第一絕緣層13、第二絕緣層16、以及第三絕緣層17依序設置在像素電極118與基材10之間。
設置在基材10與像素電極118間之絕緣層可被形成，以使由第一絕緣層至第三絕緣層13、16、17之毗鄰層的折射指數彼此不同。具有不同折射指數之絕緣層交替設置作為分佈式布拉格反射鏡(distributed Brag reflector,DBR)的作用。因此，由有機發光層121所發出之光的使用效率可被改善。雖然第一絕緣層13、第二絕緣層16、以及第三絕緣層17形成為第1圖之實施例之單獨單層，但在其他實施例中，第一絕緣層至第三絕緣層13、16、17可形成為多層結構。
像素電極118直接設置在第三絕緣層17上。如上述，因第三絕緣層17與像素電極118藉由在相同遮罩製程中使用相同遮罩而圖樣化，故第三絕緣層17與像素電極118具有相同的蝕刻表面。
由於像素電極118由透明導電材料形成，因此由有機發光層121所發射之光可朝向像素電極118行進。透明導電材料可包含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化銦、氧化銦鎵、以及氧化鋁鋅之至少其一。
有機發光層121形成在像素電極118上，且由有機發光層121所發射之光通過由透明導電材料所形成之像素電極118朝向基材10發射。
第四絕緣層20環繞部分像素電極118而形成。開口C5形成在第四絕緣層20中，部分像素電極118透過開口C5而暴露。有機發光層121設置在開口C5中。
有機發光層121可以低分子量有機材料或高分子量有機材料所形成。若有機發光層121以低分子量有機材料形成，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)可堆疊在有機發光層121周圍。若需要，可堆疊其他各層。低分子量有機材料之範例包含銅酞菁(copper phthalocyanine,CuPc)、N'-二(-1-萘)-N(N'-Di(naphthalene-1-yl)-N)、N'-二苯基-聯苯胺(N'-diphenyl-benzidine,NPB)、以及三-8-羥基喹啉鋁(tris-8-hydroxyquinoline aluminum,Alq3)。若有機發光層121以高分子量有機材料形成，除了有機發光層121電洞傳輸層可被提供。電洞傳輸層可以聚(3,4)-乙烯-二羥基噻吩(poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene,PEDOT)、或聚苯胺(polyaniline,PANI)形成。在此情況下， 高分子量有機材料之範例包含聚對位苯基乙烯(polyphenylene vinylene,PPV)-系高分子量有機材料與聚茀(polyfluorene)高分子量有機材料。同時，無機材料更可設置在有機發光層121與像素電極118及相對電極122之間。
相對電極122設置在有機發光層121上作為共用電極。在第1圖之有機發光顯示裝置1中，像素電極118作為陽極且相對電極122作為陰極。在其他實施例中，像素電極118可作為陰極且相對電極122可操作為陽極。
相對電極122可為包含反射材料之反射電極。在一些實施例中，相對電極122可包含鋁、鎂、鋰、鈣、氟化鋰/鈣、氟化鋰/鋁得其中之一。由於相對電極122為反射電極，故由有機發光層121所發射之光藉由相對電極122反射且透過由透明導電材料所形成之像素電極118朝向基材10傳輸。
覆蓋像素電極118周圍之第四絕緣層20作為位在像素電極118與相對電極122之間的像素定義膜。
第四絕緣層20可為有機絕緣膜。第四絕緣層20可包含例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、或聚苯乙烯(polystyrene,PS)的商品化聚合物、具有酚基之聚合物衍生物、丙烯醯(acryl)系聚合物、醯亞胺(imide)系聚合物、丙烯醚(acryl ether)系聚合物、醯胺(amide)系聚合物、氟系聚合物、對二甲苯(p-xylene)系聚合物、乙烯醇(vinyl alcohol)系聚合物、或其混合物。
第四絕緣層20覆蓋薄膜電晶體之源極電極219a與汲極電極219b，且源極電極219a與汲極電極219b的其中之一電性連接至像素電極118。源極電極219a連接至第1圖中之像素電極118。在其他實施 例中，像素電極118可電性連接至汲極電極219b。在此實施例中，連接至像素電極118之源極電極219a與汲極電極219b的其中之一設置在像素電極118上。如上所述，這是因為源極電極219a與汲極電極219b比像素電極118還晚被圖樣化。據此，每一源極電極219a與汲極電極219b以具有不同於像素電極118之蝕刻速率的材質形成。
在電容區域CAP1中，形成在與主動層212相同層上的第一電極312、形成在與閘極電極之第一層214相同層上的第二電極314、以及以與像素電極118相同材料所形成的第三電極318形成在基材10上。
第一電極312以與主動層212之相同材料且在同一層上形成。第一電極312包含摻雜離子雜質之半導體，就像主動層212之源極區域212a與汲極區域212b。因此，因第一電極312使用摻雜離子雜質之半導體，故靜電電容(electrostatic capacitance)可高於使用本質半導體時的靜電電容。
第二電極314以與第一層214之相同材料且在同一層上形成。第二電極314可包含透明導電氧化物。因第二電極314以透明導電氧化物形成，故第一電極312可透過第二電極314摻雜離子雜質。
第三電極318以與像素電極118相同材料所形成。同時，因第三電極318與第三絕緣層17在相同遮罩製程中被圖樣化，故第三電極318與第三絕緣層17可具有相同的蝕刻表面。
第一絕緣層13設置在第一電極312與第二電極314之間並作為電容之第一介電薄膜。第三絕緣層17設置在第二電極314與第三電極318之間並作為電容之第二介電薄膜。然而，因第二絕緣層16未設 置在第一電極至第三電極312、314及318之間，所以第二絕緣層16不作為介電薄膜。
作用為薄膜電晶體之介層絕緣膜之第二絕緣層16考慮薄膜電晶體之特性而設計為具有等於、或大於預定厚度之厚度。然而，因電容之靜電電容隨介電薄膜之厚度增加而減小，若介電薄膜具有如介層絕緣膜相同之厚度，靜電電容可減小。
然而，第1圖之第二絕緣層16未作為電容之介電薄膜。因作為第1圖中之第二介電薄膜的第三絕緣層17可比第二絕緣層16薄，故可避免電容之靜電電容減小。在此情況中，當第三絕緣層17之厚度等於或大於約500埃且等於或小於約2000埃時，可維持適當的靜電電容。
同時，作為第二介電薄膜之第三絕緣層17可以具有高介電常數之絕緣材料形成。因第三絕緣層17未形成在電晶體區域TR1中，故第三絕緣層17由為閘極絕緣層之第一絕緣層13與為介層絕緣膜之第二絕緣層16獨立地形成。據此，當第三絕緣層17以具有高介電常數之材料形成時，可增加電容之靜電電容。舉例來說，第三絕緣層17可包含二氧化矽、氮氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、五氧化二鉭、二氧化鉿、氧化鋯、鈦酸鍶鋇及鈦酸鋯鉛之至少其一。
第一電極312與第三電極318藉由透過形成在第二絕緣層16中之開口C2的源極/汲極線路219c彼此電性連接。據此，因第一電極312與第二電極314之第一靜電電容以及第二電極314與第三電極318之第二靜電電容彼此平行，故總靜電電容增加。因靜電電容在沒有增加電容區域下增加，故可增加像素電極118之區域，從而增加有機發光顯示裝置1之孔徑比。
第四絕緣層20設置在第三電極318上。第四絕緣層20可為有機絕緣膜。因包含具有低介電常數之有機絕緣材料的第四絕緣層20設置在相對電極122與第三電極318之間，故可形成在相對電極122與第三電極318之間的寄生電容可被簡化，從而避免因寄生電容之信號干擾。
為外部驅動之接線端子之焊墊電極419在其中之銲墊區域PAD1設置在有機發光顯示裝置1之外部區域。
在第1圖中，焊墊電極419可以與每一源極電極219a與汲極電極219b相同材料形成。同時，焊墊電極419設置在與每一源極電極219a與汲極電極219b相同層上。焊墊電極419直接設置在第二絕緣層16上。
焊墊電極419較包含第一層214與第二層215之閘極電極、像素電極118、以及第三電極318晚形成。因此，用以形成包含第一層214與第二層215之閘極電極、像素電極118、以及第三電極318之材料並未位在焊墊電極419上。焊墊電極419之可靠性藉由定位用以形成在焊墊電極419上之包含第一層214與第二層215之閘極電極、像素電極118、或第三電極318的材料或從焊墊電極419移除材料之製程而避免減小。
雖然未在第1圖中展示，有機發光顯示裝置1更可包含用以封裝包含像素區域PXL1、電容區域CAP1、以及電晶體區域TR1之顯示區域的封裝構件(未顯示)。封裝構件可藉由交替設置有機絕緣膜與無機絕緣膜形成為包含玻璃材料、金屬膜、或封裝薄膜之基材。
第1圖之有機發光顯示裝置1之實施例之製造方法現在將參照至第2A圖至第2F圖被闡述。
第2A圖係為製造有機發光顯示裝置1之方法之實施例之第一遮罩製程之橫截面視圖。
參照至第2A圖，半導體層(未顯示)形成在基材10上，且薄膜電晶體之主動層212與電容之第一電極312藉由圖樣化半導體層形成。當第一電極312形成時，用以傳輸信號至第一電極312之線路區域312a也可被形成。
雖然未在第2A圖中顯示，半導體層設置在基材10上，光阻(未顯示)適用於半導體層，半導體層藉由使用第一光罩(未顯示)之光蝕刻而圖樣化。結果，形成主動層212、第一電極312、以及線路區域312a。使用光蝕刻之第一遮罩製程藉由使用曝光裝置(未顯示)曝露第一光罩在光中並執行一系列操作例如顯影、蝕刻、剝離或灰化而執行。
半導體層可包含非晶矽或例如多晶矽之結晶矽。結晶矽可藉由將非晶矽結晶形成。非晶矽之結晶法的範例包含快速熱退火(RTA)、固相結晶法(SPC)、準分子雷射退火(ELA)、金屬誘導晶化(MIC)、金屬誘導橫向結晶(MILC)、以及連續側向凝固(SLS)。
第2B圖係為製造有機發光顯示裝置1之方法之第二遮罩製程之橫截面視圖。
參照至第2B圖，第一絕緣層13堆疊在第2A圖中之第一遮罩製程所得之結構上，第一導電層(未顯示)堆疊在第一絕緣層13上，且執行圖樣化。第一導電層(未顯示)可包含含有透明導電氧化物之第一層與含有低電阻金屬之第二層。包含低電阻金屬之第二層可選自由鋁、鉑、鈀、銀、鎂、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、鉬、鈦、鎢、以及銅之至少一金屬所形成之單層結構或多層結構。
圖樣化的結果，包含第一層214與第二層215之閘極電極以及包含第二電極314與上部層315之層單元形成在第一絕緣層13上。第一絕緣層13作為薄膜電晶體之閘極絕緣層與電容之第一介電薄膜。
所得結構摻雜離子雜質D1。離子雜質D1可為B離子雜質或P離子雜質，且所得結構可藉由使用主動層212、第一電極312、以及線路區域312a作為標的以約1×1015atoms/cm2或更高之濃度摻雜雜質。包含第二電極314與上部層315之層單元、以及包含第一層214與第二層215之閘極電極作用為自我校準遮罩。如結果所示，在主動層212之通道區域212c外的源極區域212a與汲極區域212b、以及線路區域312a摻雜離子雜質D1。
第2C圖係為製造有機發光顯示裝置1之方法之第三遮罩製程之橫截面視圖。
參照至第2C圖，第二絕緣層16堆疊在第2B圖之第二遮罩製程所得之結構上，且部分曝露主動層212之源極區域212a與汲極區域212b之開口C1、部分曝露連接至第一電極312之線路區域312a之開口C2、曝露包含第二電極314與上部層315之層單元之開口C3、以及部分曝露上部層315之開口C4藉由圖樣化第二絕緣層16形成。
雖然未在第2C圖中顯示，在曝露第二電極314與上部層315之開口C3形成後，上部層315之一部分被移除，因此完成第2C圖之第三遮罩製程所得之結構。舉例來說，在開口C1至開口C4藉由使用乾蝕刻形成在第二絕緣層16中後，上部層315之一部分可藉由濕蝕刻移除。被開口C3覆蓋之上部層315具有如第2C圖中所顯示之殘留圖案。上部層315可透過開口C4連接至焊墊電極419。
第二絕緣層16可為由二氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、五氧化二鉭、二氧化鉿、氧化鋯、鈦酸鍶鋇及鈦酸鋯鉛的其中之一所形成之無機絕緣膜。在一些實施例中，第二絕緣層16以與第一絕緣層13不同折射率之材料所形成。
所得結構摻雜離子雜質D2。由於上部層315之曝露部分被移除，故第一電極312摻雜離子雜質D2。據此，因在第一電極312與線路區域312a之間沒有區域摻雜雜質D2，因此可改善電容之信號傳輸效率。
第2D圖係為製造有機發光顯示裝置1之方法之第四遮罩製程之橫截面視圖。
參照至第2D圖，在第三絕緣層17與第二導電層(未顯示)依序形成在第2C圖中之第三遮罩製程所得之結構上後，第三絕緣層17與第二導電層同時被圖樣化。圖樣化之結果，像素電極118與第三電極318被形成，且像素電極118與第三電極318具有與第三絕緣層17相同的蝕刻表面，第三絕緣層17係設置在像素電極118與第三電極318下。
第三絕緣層17可為以二氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、五氧化二鉭、二氧化鉿、氧化鋯、鈦酸鍶鋇及鈦酸鋯鉛之其中之一所形成的無機絕緣膜。在一些實施例中，為了作為分佈式布拉格反射鏡，第三絕緣層17以與每一第一絕緣層13及第二絕緣層16不同之折射率的材料所形成。
第二絕緣層16可以透明導電氧化物形成。舉例來說，第二導電層16可以選自由氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化銦、氧化銦鎵、以及氧化鋁鋅之材料形成。
雖然第三絕緣層17與第二導電層16在相同遮罩製程中圖樣化，但蝕刻可被執行兩次。亦即，蝕刻第三絕緣層17之步驟可與蝕刻第二導電層16之步驟分別執行。
第2E圖係為製造有機發光顯示裝置1之方法之第五遮罩製程之橫截面視圖。
參照至第2E圖，在第三導電層(未顯示)形成在第2D圖中之第四遮罩製程所得結構上後，源極電極219a、汲極電極219b、源極/汲極線路219c、以及焊墊電極419被形成。
源極電極219a與汲極電極219b透過開口C1分別電性連接至源極區域212a與汲極區域212b，而焊墊電極419透過開口C4連接至上部層315。同時，第三導電層之一部份變成源極/汲極線路219c。源極/汲極線路219c經由接至第一電極312與開口C3之線路區域312a電性連接至第一電極312與第三電極318。第一電極312與第二電極314之第一靜電電容、以及第二電極314與第三電極318之第二靜電電容為並聯，藉此增加電容之總靜電電容。
第2F圖係為有機發光顯示裝置1之製造方法之第六遮罩製程之橫截面視圖。
參照至第2F圖，在第四絕緣層20形成在第2E圖中之第五遮罩製程所得結構上後，曝露像素電極118上部之開口C5、以及曝露焊墊電極419之一部份之開口C6被形成。
第四絕緣層20可為有機絕緣膜。特別是，若第四絕緣層20為光敏有機絕緣膜，不需要額外的光阻。
曝露像素電極18之上部的開口C5界定發光區域，並增加相對電極122(見第1圖)與像素電極118之邊緣間之間隙，藉此避免電場聚集在像素電極118之邊緣以及避免發生於像素電極118與相對電極122之間的短路。
有機發光層121可在第六遮罩製程後形成在像素電極118上，且為共用電極之相對電極122(見第1圖)可形成在有機發光層121上，藉此完成第1圖之有機發光顯示裝置1之製造。同時，封裝構件(未顯示)更可形成在相對電極122上。
有機發光顯示裝置2之另一實施例參照至第3圖被闡述，其藉由關注於第1圖之有機發光顯示裝置1之差異處上。
第3圖係為有機發光顯示裝置2之另一實施例之橫截面視圖。
參照至第3圖，有機發光顯示裝置2之基材10包含像素區域PXL2、電晶體區域TR2、電容區域CAP2、以及銲墊區域PAD2。電晶體區域TR2與銲墊區域PAD2完全相同於第1圖之有機發光顯示裝置1之電晶體區域TR1與銲墊區域PAD1。
在像素區域PXL2中，以與電容之第三電極318相同材料所形成之像素電極118-1形成在設置於基材10上之第一絕緣層13上之第二絕緣層16上的第三絕緣層17之上。若有機發光顯示裝置2為底部發射型有機發光顯示裝置，像素電極118-1則可為透明電極且相對電極122可為反射電極。
有機發光層121形成在像素電極118-1上，且由有機發光層121所發射之光透過以透明導電材料所形成之像素電極118-1朝向基材10發射。
像素電極118-1不僅可包含透明導電層118a，亦可包含設置在透明導電層118a上之半透射金屬層118b。
因相對電極122作為反光鏡且半透射金屬層118b作為半透射鏡，故藉由有機發光層121所發射之光在相對電極122與半透射金屬層118b之間共振。
因此，有機發光顯示裝置2之光使用效率更可藉由因一鏡之共振效應以及因透過設置在像素電極118-1下之第三絕緣層17之第一絕緣層13之分佈式布拉格反射鏡之共振效應而改善。
半透射金屬層118b可以銀(Ag)、銀合金、鋁(Al)、以及鋁合金之至少其一形成。在一些實施例中，為了使為反光鏡之相對電極122作用為共振鏡，半透射金屬層118b具有等於或小於約300埃之厚度。
若半透射金屬層118b包含銀(Ag)，因源極電極219a與汲極電極219b在形成半透射金屬層118b後形成，故包含之銀之半透射金屬層118b可能在當源極電極219a與汲極電極219b蝕刻時損害。因此，用以保護銀之保護層118c更可設置在半透射金屬層118b上。保護層118c可以包含氧化銦錫或相似物之透明導電氧化物形成。
包含半透射金屬層118b之像素電極118-1在第四遮罩製程中圖樣化。在此例中，當沒有額外的層設置在像素電極118-1上時，只有像素電極118-1被圖樣化。
若其他導電層(未顯示)更形成在像素電極118-1上且導電層與像素電極118-1同時圖樣化以具有相同圖案，蝕刻像素電極118-1則是不容易的。特別是，若半透射金屬層118b包含銀，因半透射金屬層118b容易損害，故使用一鏡以形成共振結構是困難的。然而，在第3圖 中，因只有像素電極118-1圖樣化以作為有共振結構之半透射鏡，因此形成共振鏡是容易的。
因像素電極118-1與電容之第三電極318以相同材料形成，雖然未在第3圖中展示，但有機發光顯示裝置2之第三電極318可包含依序由底部開始堆疊之透明導電層、半透射金屬層、以及保護層，類似像素電極118-1。
如上所述，有機發光顯示裝置之實施例及其製造方法提供以下效果。
第一，因電容並聯連接，故可增加電容值。
第二，因控制相對於介電薄膜之電容之厚度是容易的且電容之電容值甚至可以小區域而增加，故孔徑比可被增加。
第三，光使用效率可藉由使用像素電極之半透射電極之共振結構以及使用在像素電極下之絕緣層之共振結構而增加。
第四，因焊墊電極在後製程中形成，故可避免焊墊電極之可靠性減小。
第五，有機發光顯示裝置可藉由使用六個遮罩製程而被製造。
雖然本發明已參照至特定實施例被特別展示與描述，但本領域具有通常知識者可在未偏離後述之申請專利範圍所定義之本發明之精神與範疇下了解形式和細節的各種變化。
1‧‧‧有機發光顯示裝置
10‧‧‧基材
121‧‧‧有機發光層
122‧‧‧相對電極
13‧‧‧第一絕緣層
16‧‧‧第二絕緣層
17‧‧‧第三絕緣層
118‧‧‧像素電極
20‧‧‧第四絕緣層
212‧‧‧主動層
212a‧‧‧源極區域
212b‧‧‧汲極區域
212c‧‧‧通道區域
214‧‧‧第一層
215‧‧‧第二層
219a‧‧‧源極電極
219b‧‧‧汲極電極
219c‧‧‧源極/汲極線路
312‧‧‧第一電極
312a‧‧‧線路區域
314‧‧‧第二電極
315‧‧‧上部層
318‧‧‧第三電極
419‧‧‧焊墊電極
PXL1‧‧‧像素區域
TR1‧‧‧電晶體區域
CAP1‧‧‧電容區域
PAD1‧‧‧銲墊區域
C2、C5‧‧‧開口

Claims (26)

  1. 一種有機發光顯示裝置，包含：一薄膜電晶體(TFT)，包含：一主動層，一閘極電極，一源極電極，一汲極電極，一第一絕緣層，設置在該主動層與該閘極電極之間，及一第二絕緣層，設置在該源極電極與該汲極電極之間；一像素電極，設置在該第一絕緣層與該第二絕緣層上，並連接至該源極電極與該汲極電極的其中之一；一電容，包含；一第一電極，設置在與該主動層之相同層上，一第二電極，設置在與該閘極電極之相同層上，及一第三電極，由與該像素電極相同材料所形成；一第三絕緣層，設置在該第二絕緣層與該像素電極之間，並進一步設置在該第二電極與該第三電極之間；一第四絕緣層，覆蓋該源極電極、該汲極電極及該第三電極，且曝露該像素電極之一部分；一有機發光層，設置在該像素電極上；以及 一相對電極，設置在該有機發光層上，其中該閘極電極包含包括一透明導電氧化物之一第一層、以及包括一低電阻金屬之一第二層，且其中該第二電極包含該透明導電氧化物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二絕緣層未設置在該第二電極與該第三電極之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三絕緣層具有小於該第二絕緣層之厚度的厚度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三絕緣層之厚度係自約500埃至約2000埃。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三絕緣層包含選自由至少由氮化矽(SiNx)、二氧化矽(SiO2)、氧化鋯(ZrO2)、二氧化鈦(TiO2)、五氧化二鉭(Ta2O5)、氧化鋁(Al2O3)所組成之群組中至少其一。
  6. 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、以及該第三絕緣層依序設置在一基材與該像素電極之間，且該第一絕緣層至該第三絕緣層之毗鄰絕緣層的折射指數彼此不同。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中每一該主動層與該第一電極包含摻雜離子雜質之一半導體。
  8. 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一透明導電氧化物。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示裝置，其中該透 明導電氧化物包含選自由氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)、以及氧化鋁鋅(AZO)所組成之群組中之至少其一。
  10. 如申請專利範圍第8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射金屬層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該半透射金屬層設置在包含該透明導電氧化物之一層上。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該半透射金屬層包含選自由銀(Ag)、鋁(Al)、及其合金所組成之群組中的至少其一。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，更包含設置在該半透射金屬層上之一保護層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之有機發光顯示裝置，其中該保護層包含該透明導電氧化物。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該像素電極與該第三絕緣層具有相同的蝕刻表面。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三電極與該第三絕緣層具有相同的蝕刻表面。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中連接至該像素電極之該源極電極與該汲極電極的其中之一設置在該像素電極之一部份之上。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，更包含一焊墊電極，其係由與每一該源極電極與該汲極電極材料之 相同材料所形成。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光顯示裝置，其中該焊墊電極設置在與每一該源極電極與該汲極電極之相同層上。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該相對電極為一反射電極，其反射由該有機發光層所發射之光。
  21. 一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含以下步驟：形成一半導體層在一基材上，且藉由圖樣化該半導體層形成一薄膜電晶體(TFT)之一主動層及一電容之一第一電極；形成一第一絕緣層，形成一第一導電層在該第一絕緣層上，且藉由圖樣化該第一導電層形成該薄膜電晶體之一閘極電極及該電容之一第二電極；形成一第二絕緣層，且在該第二絕緣層中形成一開口以曝露該主動層之部分一源極區域與一汲極區域以及該第二電極；依序形成一第三絕緣層與一第二導電層，且藉由同時圖樣化該第三絕緣層與該第二導電層形成一像素電極與一第三電極；形成一第三導電層，且藉由圖樣化該第三導電層形成一源極電極與一汲極電極；形成一第四絕緣層，移除該第四絕緣層之一部份以曝露該像素電極之一部份；以及形成一有機發光層與一相對電極在該像素電極上， 其中形成該第一導電層進一步包括依序堆疊包含一透明導電氧化物之一第一層與包含一低電阻金屬之一第二層，其中該閘極電極包含該第一層與該第二層，以及該第二電極包含該第二層，其中該閘極電極包含該透明導電氧化物之該第一層、以及包括一低電阻金屬之該第二層。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含摻雜離子雜質至該源極區域與該汲極區域。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含形成該第二導電層為一透明導電氧化物層。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含藉由依序堆疊一透明導電氧化物層與一半透射導電層形成該第二導電層，其中該像素電極和該第三電極包含一透明導電層和一半透射金屬層。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之方法，更包含形成一保護層在該半透射導電層上。
  26. 如申請專利範圍第21項所述之方法，更包含形成一焊墊電極，該焊墊電極包含與每一該源極電極與該汲極電極材質相同之材質。
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