TWI692891B - 有機發光顯示設備 - Google Patents

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TWI692891B
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柳春基
金大宇
朴鐘賢
李炚瑾
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南韓商三星顯示器有限公司
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Abstract

一種有機發光顯示(OLED)設備包含：基板；位於基板上並包含主動層、在閘極電極與源極電極及汲極電極之間且包含無機材料的第一層間絕緣層之薄膜電晶體(TFT)；在閘極電極與源極電極及汲極電極之間且位於第一層間絕緣層上，並包含有機材料之第二層間絕緣層；覆蓋源極電極及汲極電極之第一有機層；位於第一有機層上之第二有機層；包含含有與閘極電極相同的材料的第一電極以及含有與源極電極和汲極電極相同的材料的第二電極之電容器；位於不與TFT及電容器重疊的區域中的開口中，並與源極電極及汲極電極中的一個接觸之像素電極；位於像素電極上之發光層；以及位於發光層上之相對電極。

Description

有機發光顯示設備 相關申請案之交互參照
本申請案主張於2014年10月14日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請號10-2014-0138614之優先權及效益，其整體內容併入此作為參考。
一或多個例示性實施例係關於一種有機發光顯示設備。
有機發光顯示設備是一種自發光顯示設備，其包含電洞注入電極、電子注入電極以及形成在電洞注入電極與電子注入電極之間的發光層，其中，自電洞注入電極所注入之電洞以及自電子注入電極所注入之電子在發光層中再組合，以使光自發光層發出。有機發光顯示設備由於其高品質特性，例如低功耗、高亮度以及快反應速度等，因此被期待作為下一代顯示設備。
一或多個例示性實施例包含一種具有改善的顯示品質之有機發光顯示設備。
其他態樣將部分闡述於下列說明中，而部分將從描述中顯而易見，或可由實行提出的實施例而得知。
根據本發明之部分實施例，一種有機發光顯示設備包含：基板；位於基板上並包含主動層、閘極電極、源極電極和汲極電極之薄膜電晶體 (TFT)；在閘極電極與源極電極及汲極電極之間，並包含無機材料之第一層間絕緣層；在閘極電極與源極電極及汲極電極之間且於第一層間絕緣層上，並包含有機材料之第二層間絕緣層；覆蓋源極電極及汲極電極之第一有機層；位於第一有機層上之第二有機層；包含含有與閘極電極相同的材料的第一電極以及含有與源極電極和汲極電極相同的材料的第二電極之電容器；位於不與TFT及電容器重疊的區域中的開口中，並與源極電極及汲極電極中的一個接觸之像素電極；位於像素電極上之發光層；以及位於發光層上之相對電極。
像素電極可為半透明電極，且相對電極可為反射電極。
像素電極可包含第一透明導電氧化物層、半透明金屬層及第二透明導電氧化物層。
像素電極的一端可位於第一有機層上且可被第二有機層覆蓋。
其中露出像素電極的開口可藉由將第二層間絕緣層中的開口、第一有機層中的開口及第二有機層中的開口以重疊的方式配置而形成。
第一有機層中的開口的寬度可大於第二有機層中的開口的寬度，且可小於第二層間絕緣層中的開口的寬度。
其中露出像素電極的開口可進一步藉由將第一層間絕緣層中的開口以重疊的方式配置而形成。
第一有機層中的開口的寬度可大於第二有機層中的開口的寬度，且可小於第一層間絕緣層及第二層間絕緣層中的開口的寬度。
像素電極的底部表面可與第一層間絕緣層的頂部表面接觸。
閘極電極之厚度可在約6000Å與約12000Å之間。
電容器的第二電極可配置在第二層間絕緣層中的開口中。
電容器的第二電極的底部表面可與第一層間絕緣層的頂部表面接觸。
源極電極及汲極電極中的每一個可包含第一金屬層及位於第一金屬層上之第二金屬層。
有機發光顯示設備可進一步包含位於源極電極及汲極電極上的保護層。
有機發光顯示設備可進一步包含位於與源極電極及汲極電極相同的層上之焊墊電極。
焊墊電極可包含第一焊墊層及位於第一焊墊層上的第二焊墊層。
有機發光顯示設備可進一步包含位於焊墊電極上之保護層。
有機發光顯示設備可進一步包含位於第二層間絕緣層上且經由在第一有機層及第二有機層中的接觸孔與相對電極接觸之陰極接觸層。
陰極接觸層可包含與源極電極及汲極電極相同的材料。
有機發光顯示設備可進一步包含位於陰極接觸層上之保護層。
1、2、3、4:有機發光顯示設備
10:基板
11:緩衝層
120:像素電極
120a:第一透明導電氧化物層
120b:半透明金屬層
120c:第二透明導電氧化物層
121:發光層
122:相對電極
13:閘極絕緣層
15-1:第一層間絕緣層
15-2:第二層間絕緣層
19:第一有機層
20:第二有機層
212:主動層
212a:源極區域
212b:汲極區域
212c:通道區域
214:閘極電極
216a:源極電極
216a-1、316-1、216b-1、516-1:第一層
216a-2、316-2、216b-2、516-2:第二層
216b:汲極電極
314:第一電極
316:第二電極
416:焊墊電極
416-1:第一焊墊層
416-2:第二焊墊層
418:保護層
514:線路
516:陰極接觸層
C1、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C11、C12:開口
C9、C10:接觸孔
CAP1、CAP2、CAP3、CAP4:電容區域
CECNT:陰極接觸部
DA:顯示區域
P:像素
PAD:焊墊
PAD1、PAD2、PAD3、PAD4:焊墊區域
PXL1、PXL2、PXL3、PXL4:像素區域
SL:焊墊
TR1、TR2、TR3、TR4:薄膜電晶體區域
這些及/或其他態樣從下列例示性實施例之描述搭配附圖將變得顯而易見且更容易理解，其中：第1圖係根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之平面圖；第2圖係描繪根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖； 第3A圖至第3I圖係描繪製造根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之方法之截面圖；第4圖係描繪根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之部分的陰極接觸部之截面圖；第5圖係描繪根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖；第6圖係描繪根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖；以及第7圖係描繪根據本發明的部分實施例之有機發光顯示設備之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖。
由於本發明之實施例允許各種變化和許多實施例，因此將在附圖中示出並以書面描述來詳細地描述具體實施例。本發明之態樣及特徵與完成其之方法可藉由參考下文例示性實施例的詳細描述及附圖而更容易理解。然而，本發明可以各種不同的形式實現，而不應理解為限制於本文所闡述的實施例。
在下文中，一或多個例示性實施例將參照附圖在下面更詳細描述。無論圖式編號，相同或對應的構件係賦予相同參考符號，且將省略重複的說明。
在下文的一或多個例示性實施例中，雖然可使用如「第一(first)」、「第二(second)」等此用語，但是此構件不受到上述用語的限制，且上述用語僅用於區別一構件與另一構件。
在下文的一或多個例示性實施例中，單數形式也可包含複數形式，除非上下文另有與之相反的具體描述。
在下文的一或多個例示性實施例中，如所使用之用語「包含(comprise)」及/或「包含(comprising)」指所述特徵或構件之存在，但不排除一或多個其他特徵或一或多個其他構件之存在。
在下文的一或多個例示性實施例中，將理解的是，當例如層、區域或構件之元件被稱為「於」另一元件「上(on)」時，其可直接於另一元件上，或例如層、區域或構件之中間元件可插入在其之間。
在圖式中，為了明確表示而誇大層及區域的尺寸，以方便描述。例如，每一個元件的尺寸及厚度可為隨機以方便描述，因此一或多個例示性實施例不限於此。
如本文所使用的用語「及/或(and/or)」係包含一個或多個相關所列舉之項目的任何與所有組合。
第1圖係根據第一例示性實施例之有機發光顯示設備1之平面圖。第2圖係描繪根據第一例示性實施例之有機發光顯示設備1之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖。
參照第1圖，有機發光顯示設備1包含位於基板10上之顯示區域DA，且顯示區域DA包含複數個像素P並藉此顯示影像。顯示區域DA形成在密封線SL內，且封裝元件(未圖示)沿著密封線SL配置以封裝顯示區域DA。陰極接觸部CECNT形成在顯示區域DA與焊墊PAD之間，以提供電源至共同地形成在顯示區域DA中的陰極。
參照第2圖，具有至少一發光層121的像素區域PXL1、具有至少一薄膜電晶體的薄膜電晶體區域TR1、具有至少一電容器的電容區域CAP1以及焊墊區域PAD1配置於基板10上。
在薄膜電晶體區域TR1中，薄膜電晶體的主動層212配置在基板10及緩衝層11之上。
基板10可形成為透明基板，該透明基板包含玻璃基板或含有聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylen terephthalate(PET))、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylen naphthalate(PEN))、聚亞醯氨(polyimide)或類似物之塑膠基板。
緩衝層11可進一步配置於基板10上，以在基板10上形成平坦的表面，且避免外來物質或污染物的滲入。緩衝層11可形成為包含矽氮化物及/或矽氧化物的單一層或多層。
主動層212在薄膜電晶體區域TR1中配置於緩衝層11上。主動層212可由包含非晶矽或多晶矽的半導體形成。主動層212可包含通道區域212c，以及配置在通道區域212c兩側並摻雜雜質之源極區域212a及汲極區域212b。主動層212的材料不限於非晶矽或多晶矽，且可包含氧化物半導體。
閘極絕緣層13配置於主動層212上。閘極絕緣層13可形成為包含矽氮化物及/或矽氧化物的單一層或多層。
閘極電極214配置於閘極絕緣層13上。閘極電極214可形成為包含自鋁(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)中選出(例如，自由其組成的群組中選出)至少一種的金屬材料之單一層或多層。
雖然未描繪於第2圖中，但可藉由使用與閘極電極214相同的材料於與閘極電極214的相同層上形成如掃描線之線路。隨著有機發光顯示設備1的螢幕之尺寸的增加，可增加線路的厚度以避免或降低由於大螢幕所造成的訊號延遲。在本實施例中，閘極電極214及線路之厚度可設定在約6000Å與約12000Å之間。當閘極電極214及佈線之厚度等於或大於至少6000Å時，可避免或降低至 少50英吋的大螢幕中的訊號延遲。在此方面而言，難以經由沉積形成大於12000Å的閘極電極214及佈線的厚度。
第一層間絕緣層15-1及第二層間絕緣層15-2沉積於閘極電極214上。第一層間絕緣層15-1可形成為無機絕緣層，且第二層間絕緣層15-2可形成為有機絕緣層。為了避免或降低具有大螢幕之有機發光顯示設備1中的訊號延遲，閘極電極214及線路可形成為相對地厚，並且若僅形成如第一層間絕緣層15-1之無機絕緣層時，則可能由於線路的厚度在無機絕緣層中發生裂痕。此外，若僅形成第一層間絕緣層15-1，則可能增加形成於第一層間絕緣層15-1下的線路與形成於第一層間絕緣層15-1上的線路之間的寄生電容，因而可能發生電容耦合，而可能避免或降低精確地訊號傳輸。
然而，根據本實施例之有機發光顯示設備1中，即使當閘極電極214及線路相對地厚，由於進一步形成為有機層之第二層間絕緣層15-2，因此可避免或降低於第一層間絕緣層15-1中裂痕的發生率，且可減少於第一層間絕緣層15-1上及其下的線路之間的寄生電容，因而可維持精確或更準確的訊號傳輸。
源極電極216a及汲極電極216b配置於第二層間絕緣層15-2上。源極電極216a及汲極電極216b可為具有不同的電子移動率之至少兩個不同的金屬層。例如，源極電極216a及汲極電極216b可形成為包含自Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、Mo、Ti、W、Cu以及其合金中選出的金屬材料之至少兩個不同的金屬層。
源極電極216a及汲極電極216b中的每一個可形成為雙金屬層。例如，源極電極216a可形成為源極電極的第一層216a-1及覆蓋第一層216a-1之第二層216a-2。此外，汲極電極216b可形成為汲極電極的第一層216b-1及覆蓋第一層216b-1之第二層216b-2。為金屬層的第一層216a-1、216b-1及第二層216a-2、216b-2 的每一層可形成為包含自Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、Mo、Ti、W、Cu及其合金中選出的金屬材料之至少兩個不同的金屬層。以此方式，由於源極電極216a及汲極電極216b的每一個形成為雙金屬層，因此可增加源極電極216a及汲極電極216b的厚度。藉此，可減少線路的電阻，因而可減少由於線路的電阻所造成的訊號延遲。
保護層418形成於源極電極216a的第二層216a-2及汲極電極216b的第二層216b-2上。由於保護層418配置於第二層216a-2及第二層216b-2上，因此在蝕刻像素電極120的同時，保護層418可避免或降低源極電極216a及汲極電極216b暴露於蝕刻劑，因而可避免或降低粒子缺陷。
由於保護層418與源極電極216a的第二層216a-2以及保護層418與汲極電極216b的第二層216b-2是利用相同遮罩進行蝕刻，因此保護層418、源極電極216a的第二層216a-2及汲極電極216b第二層的216b-2的端部之蝕刻表面可彼此相等。
覆蓋源極電極216a及汲極電極216b的第一有機層19配置於源極電極216a及汲極電極216b上。第二有機層20配置於第一有機層19上。第一有機層19及第二有機層20可包含具有商業聚合物(PMMA及PS)及酚基(phenol group)之聚合衍生物、丙烯酸類聚合物(acryl-based polymer)、醯亞胺類聚合物(imide-based polymer)、烯丙醚類聚合物(allyl ether-based polymer)、醯胺類聚合物(amide-based polymer)、氟類聚合物(fluorine-based polymer)、對二甲苯類聚合物(p-xylene-based polymer)、乙烯醇類聚合物(vinylalcohol-based polymer)或其組合。
像素電極120經由形成於第一有機層19中的接觸孔C6與源極電極216a及汲極電極216b中的一個接觸。
像素電極120在像素區域PXL1中配置於緩衝層11及閘極絕緣層13之上。像素電極120配置於形成在不與薄膜電晶體或電容器重疊之區域的開口中，薄膜電晶體或電容器於後文中進一步詳述。
形成於第一有機層19中的開口C5的寬度大於形成於第二有機層20中的開口C8的寬度，且小於形成於第一層間絕緣層15-1及第二層間絕緣層15-2中的開口C1的寬度。形成於第二有機層20中的開口C8、形成於第一有機層19中的開口C5以及形成於第一層間絕緣層15-1及第二層間絕緣層15-2中的開口C1彼此重疊。
像素電極120之一端位於形成在第一有機層19中的開口C5上且被第二有機層20覆蓋。
像素電極120包含半透明金屬層120b。此外，像素電極120可進一步包含含有透明導電氧化物並分別形成於半透明金屬層120b上及下之第一透明導電氧化物層120a及第二透明導電氧化物層120c，以保護半透明金屬層120b。
半透明金屬層120b可由Ag或銀合金形成。半透明金屬層120b及後述且為反射電極的相對電極122可形成微腔結構，且藉此可改善有機發光顯示設備1的發光效率。
包含透明導電氧化物之第一透明導電氧化物層120a及第二透明導電氧化物層120c可包含由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅氧化物(ZnO)、銦氧化物(In2O3)、銦鎵氧化物(IGO)及鋁鋅氧化物(AZO)所組成的群組中選出至少一種的材料。半透明金屬層120b下的第一透明導電氧化物層120a可加強閘極絕緣層13與像素電極120之間的黏著力，且半透明金屬層120b上的第二透明導電氧化物層120c可作為用於保護半透明金屬層120b之阻隔層。
在蝕刻像素電極120時，如高度可還原的銀之金屬材料可能造成銀粒子藉此被析出的問題。析出的銀粒子可能為引起黑點的粒子缺陷之因子。在蝕刻包含銀的像素電極120時，若源極電極216a、汲極電極216b、焊墊電極416或線路暴露於蝕刻劑，則高度可還原的銀離子可能自前述金屬材料接收電子且可能被再析出而成為銀粒子。然而，根據本實施例之有機發光顯示設備1中，源極電極216a、汲極電極216b及焊墊電極416被保護層418保護，因此不會暴露於蝕刻劑。因此，可避免或減少由於銀粒子的再析出所造成的粒子缺陷。
包含發光層121的中介層配置於像素電極120上，其中像素電極120的頂部表面藉由形成於第二有機層20中的開口C8露出。發光層121可包含小分子有機材料或聚合物有機材料。
若發光層121包含小分子有機材料，則中介層可進一步包含電洞傳輸層(HTL)、電洞注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)或電子注入層(EIL)。除了這些層之外，若需要，中介層可進一步包含各種層。在此，可使用包含酞菁銅(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)或其類似物之各種有機材料。
若發光層121包含聚合物有機材料，則中介層可進一步包含HTL。HTL可由聚-(3,4)-乙撐-二氧噻吩(poly-(3,4)-ethylene-dioxythiophene(PEDOT))或聚苯胺(polyaniline(PANI))形成。在此，聚合物有機材料可包含聚對苯乙烯撐(poly-phenylenevinylene(PPV))、聚芴(polyfluorene)或其類似物。此外，無機材料可進一步配置在發光層121與像素電極120之間，且可進一步配置在發光層121與相對電極122之間。
參照第2圖，發光層121位於開口C8中，但其僅為了便於說明，且一或多個例示性實施例不限於此。發光層121可不僅形成於開口C8中，亦可沿著形成於第二有機層20中的開口C8的蝕刻表面延伸至第二有機層20的頂部表面。
共同地形成在像素中的相對電極122配置於發光層121上。在根據本實施例之有機發光顯示設備1中，像素電極120作為陽極，且相對電極122作為陰極，但電極的極性可交換。
相對電極122可為包含反射材料之反射電極。相對電極122可包含自Al、Mg、Li、Ca、LiF/Ca及LiF/Al中選出的至少一種材料。由於相對電極122形成為反射電極，自發光層121射出的光自相對電極122反射，因而經由由半透明金屬形成之像素電極120朝向基板10釋出。
電容區域CAP1具有電容器，其包含配置於與閘極電極214相同層上之第一電極314以及配置於與源極電極216a及汲極電極216b相同層上之第二電極316。第一層間絕緣層15-1及第二層間絕緣層15-2配置在第一電極314與第二電極316之間。
第一電極314可由與閘極電極214相同的材料形成。第二電極316可形成為雙金屬層。亦即，第二電極316可包含第一層316-1及第二層316-2。
保護層418形成於第二電極316的第二層316-2上。在蝕刻像素電極120時，保護層418可避免電容器的第二電極316暴露於蝕刻劑，因而可避免或降低粒子缺陷的發生率。
由於保護層418及第二電極316的第二層316-2係利用相同遮罩蝕刻，因此保護層418及第二電極316的第二層316-2的端部之蝕刻表面可彼此相等。
在為顯示區域DA的外部區域之焊墊區域PAD1中，設置有作為外部驅動器的連接端子之焊墊電極416。
焊墊電極416配置於第二層間絕緣層15-2上，且焊墊電極416的端部被第一有機層19覆蓋。
焊墊電極416由與源極電極216a及汲極電極216b相同的材料形成。焊墊電極416可形成為雙金屬層，例如，焊墊電極416可包含第一焊墊層416-1及第二焊墊層416-2。
保護層418形成於第二焊墊層416-2上。在蝕刻像素電極120時，保護層418避免焊墊電極416暴露於蝕刻劑，因而可避免或降低粒子缺陷的發生率。此外，保護層418避免焊墊電極416暴露於水氣及氧氣，因而可避免焊墊的可靠性的退化。
由於保護層418及第二焊墊層416-2係藉由利用相同遮罩蝕刻，因此保護層418及第二焊墊層416-2的端部的蝕刻表面可彼此相等。
相對電極122不是個別地形成在各像素中，而是形成為完全覆蓋顯示區域DA(參照第1圖)的共同電極，並且陰極接觸部CECNT形成在顯示區域DA的外側並供應訊號至共同電極。
參照第1圖，陰極接觸部CECNT位於顯示區域DA與焊墊PAD之間，但一或多個例示性實施例不限於此。陰極接觸部CECNT可位於顯示區域DA與密封線SL之間的任何位置。
第4圖係描繪根據第一實施例之有機發光顯示設備1之部分的陰極接觸部CECNT之截面圖。
線路514位於基板10、緩衝層11及閘極絕緣層13之上。線路514可為耦接至掃描線的訊號線。
第一層間絕緣層15-1及第二層間絕緣層15-2配置於線路514上，且陰極接觸層516配置於第二層間絕緣層15-2上。
陰極接觸層516可由與源極電極216a及汲極電極216b相同的材料形成。陰極接觸層516可形成為雙金屬層。亦即，陰極接觸層516可包含第一層516-1及第二層516-2。
保護層418形成於第二層516-2上。在蝕刻像素電極120時，保護層418避免陰極接觸層516暴露於蝕刻劑，因而可避免或降低粒子缺陷的發生率。
相對電極122經由形成於第一有機層19中的接觸孔C9及形成於第二有機層20中的接觸孔C10電性耦接至陰極接觸層516。由於有機發光顯示設備1的螢幕尺寸增加，因此藉由擴大陰極接觸部CECNT的區域可降低由於電極電源供應造成的發熱。若擴大陰極接觸部CECNT的區域，則該區域與配置在陰極接觸層516下的線路514部分地重疊。若線路514的厚度較厚，則在重疊區域中之線路514與陰極接觸層516可能發生短路。然而，在本實施例中，為無機層的第一層間絕緣層15-1以及為有機層的第二層間絕緣層15-2配置在線路514及陰極接觸層516之間，因而可避免線路514與陰極接觸層516之間的短路。
有機發光顯示設備1可進一步包含封裝像素區域PXL1、電容區域CAP1及薄膜電晶體區域TR1之封裝元件。封裝元件可形成為基板，其包含玻璃材料、金屬膜或由有機絕緣膜及無機絕緣膜交替堆疊而形成的封裝薄膜。
在下文中，將參照第3A圖至第3I圖描述製造有機發光顯示設備1之方法。
第3A圖係描繪根據例示性實施例，用於製造有機發光顯示設備1之第一製程的截面圖。
參照第3A圖，於基板10上形成緩衝層11，且於緩衝層11上形成半導體層，接著圖樣化半導體層，以形成薄膜電晶體的主動層212。
將光抗蝕劑塗佈在半導體層上之後，經由利用第一光遮罩之光刻製程圖樣化半導體層，以形成主動層212。光刻製程以下列方式進行：藉由曝光裝置曝光第一光遮罩，且接著依序進行顯影、蝕刻以及剝離製程或灰化製程。
半導體層可由非晶矽或多晶矽形成。在此，多晶矽可藉由使非晶矽結晶化而形成。非晶矽的結晶化可藉由使用包含快速熱退火(RTA)法、固相結晶化(SPC)法、准分子雷射退火(ELA)法、金屬誘導結晶化(MIC)法、金屬誘導橫向結晶化(MILC)法、順序橫向固化(SLS)法及其類似之各種方法來進行。然而，用於半導體層的材料不限於非晶矽或多晶矽，且可包含氧化物半導體。
第3B圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第二製程的截面圖。
於第3A圖所示之第一製程的生成物上形成閘極絕緣層13，且於閘極絕緣層13上形成第一金屬層並進行圖樣化。在堆疊及圖樣化第一金屬層之後。第一金屬層可形成為包含自Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、Mo、Ti、W及Cu中選出的至少一種金屬材料之單一層或多層。
作為圖樣化的結果，於閘極絕緣層13上形成閘極電極214及電容器的第一電極314。
將離子雜質摻雜於上述結構上。可摻雜包含n型離子或p型離子之離子雜質，更詳細而言，在以薄膜電晶體的主動層212為標的時，摻雜具有至少1×1015atoms/cm2的密度之離子雜質。
藉由利用閘極電極214作為自對準遮罩對主動層212摻雜離子雜質，以使主動層212具有源極區域212a及汲極區域212b，以及在源極區域212a與汲極區域212b之間的通道區域212c。
第3C圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第三製程的截面圖。
於第3B圖所示之第二製程的生成物上形成第一層間絕緣層15-1並進行圖樣化，以形成用於露出主動層212的源極區域212a及汲極區域212b的開口C3及C4，並以形成其中將配置像素電極120且在側方向上與主動層212分開的區域中的開口C1。
第3D圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第四製程的截面圖。
在第3C圖所示之第三製程的生成物上形成第二層間絕緣層15-2，且延伸形成於先前製程的開口C1、C3及C4。
第3E圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第五製程的截面圖。
參照第3E圖，於第3D圖所示之第四製程的生成物上形成第二金屬層並進行圖樣化，以同時形成源極電極216a的第一層216a-1、汲極電極216b的第一層216b-1、電容器的第二電極316的第一層316-1及焊墊電極416的第一焊墊層416-1。
第二金屬層可為具有不同的電子移動率之至少兩個不同的金屬層。例如，第二金屬層可形成為包含自Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、Mo、Ti、W、Cu及其合金中所選出的金屬材料之至少兩個不同的金屬層。
第3F圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第六製程的截面圖。
參照第3F圖，於第3E圖所示之第五製程的生成物上依序沉積第三金屬層及透明導電氧化物層並進行圖樣化，以並行地(例如，同時地)形成源極電極216a的第二層216a-2、汲極電極216b的第二層216b-2、電容器的第二電極316的第二層316-2及焊墊電極416的第二焊墊層416-2。在此，藉由圖樣化透明導電氧化物層所形成的保護層418共同地形成於源極電極216a的第二層216a-2、汲極電極216b的第二層216b-2、電容器的第二電極316的第二層316-2及焊墊電極416的第二焊墊層416-2上。
由於第三金屬層及透明導電氧化物層係共同地(例如，同時地)圖樣化，因此形成於其上的源極電極216a的第二層216a-2、汲極電極216b的第二層的216b-2、電容器的第二電極316的第二層316-2、焊墊電極416的第二焊墊層416-2以及保護層418的端部的蝕刻表面彼此相等。
第3G圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第七製程的截面圖。
參照第3G圖，於第3F圖所示之第六製程的生成物上形成第一有機層19並進行圖樣化，以形成接觸孔C6及用於露出焊墊電極416的保護層418的頂部表面之接觸孔C7，並且在將配置像素電極120的像素區域PXL1中形成開口C5。
形成第一有機層19以覆蓋源極電極216a及汲極電極216b，因此，當蝕刻像素電極120時，第一有機層19避免具有電位差的不同類型之線路暴露於包含銀離子的蝕刻劑或其它污染物的蝕刻劑。
第3H圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第八製程的截面圖。
參照第3H圖，於第3G圖所示之第七製程的生成物上形成半透明金屬層並進行圖樣化，以形成像素電極120。
第3I圖係根據例示性實施例，描繪用於製造有機發光顯示設備1之第九製程的截面圖。
參照第3I圖，於第3H圖所示之第八製程的生成物上形成第二有機層20之後，進行形成開口C8的第九製程，以露出像素電極120的頂部表面。
第二有機層20作為像素限定層，且可形成為包含具有商業聚合物(PMMA及PS)及酚基的聚合物衍生物、丙烯酸類聚合物、醯亞胺類聚合物、烯丙醚類聚合物、醯胺類聚合物、氟類聚合物、對二甲苯類聚合物、乙烯醇類聚合物或其組合的有機絕緣層。
於第3I圖所示之第九製程的生成物上形成包含發光層121(參照第2圖)的中介層，並形成相對電極122(參照第2圖)。
根據第一例示性實施例之有機發光顯示設備1中，像素電極120包含半透明金屬層120b，從而使有機發光顯示設備1的發光效率可藉由微腔結構改善。
此外，由於第一有機層19覆蓋源極電極216a或汲極電極216b，以使源極電極216a或汲極電極216b不暴露於包含銀離子的蝕刻劑，因此，可避免由於銀的再析出所造成粒子缺陷。
由於為無機層的第一層間絕緣層15-1及為有機層的第二層間絕緣層15-2形成在閘極電極214與源極電極216a及汲極電極216b之間，因此即使當閘極電極214及線路的厚度較厚時，亦可避免或降低第一層間絕緣層15-1中的裂痕的發生率，且可降低在第一層間絕緣層15-1及第二層間絕緣層15-2上以及下的線路之間的寄生電容，因而可維持精確的訊號傳輸。
第5圖係根據第二例示性實施例，描繪有機發光顯示設備2之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖。
參照第5圖，具有至少一發光層121之像素區域PXL2、具有至少一薄膜電晶體之薄膜電晶體區域TR2、具有至少一電容器之電容區域CAP2及焊墊區域PAD2配置於基板10上。
在下文中，參照與根據第一實施例之有機發光顯示設備1的不同處描述根據本實施例之有機發光顯示設備2。
在本實施方式中，像素區域PXL2、薄膜電晶體區域TR2及焊墊區域PAD2與第一例示性實施例相同，而電容區域CAP2的結構與第一例示性實施例不同。
電容區域CAP2具有包含與閘極電極214配置於相同層上的第一電極314及第二電極316之電容器。
第一電極314可由與閘極電極214相同材料形成。第二電極316可形成為雙金屬層。亦即，第二電極316可包含第一層316-1及第二層316-2。
僅配置為無機層的第一層間絕緣層15-1在第一電極314與第二電極316之間作為電容器的介電層。亦即，與第一例示性實施例不同，並未形成第二層間絕緣層15-2。對應於電容器的第一電極314的開口C11形成在為有機層的第二層間絕緣層15-2中，且第二電極316形成在開口C11中。第二電極316的底部表面與第一層間絕緣層15-1的頂部表面接觸。因此，與第一例示性實施例相比，降低了介電層的厚度，以增加本實施例中的電容率。
保護層418形成於第二電極316的第二層316-2上。在蝕刻像素電極120時，保護層418可避免電容器的第二電極316暴露於蝕刻劑，因而可避免或降低粒子缺陷的發生率。
由於保護層418及第二電極316的第二層316-2係藉由利用相同遮罩蝕刻，因此保護層418及第二電極316的第二層316-2的端部之蝕刻表面可彼此相等。
第6圖係描繪根據第三例示性實施例，有機發光顯示設備3之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖。
參照第6圖，具有至少一發光層121的像素區域PXL3、具有至少一薄膜電晶體的薄膜電晶體區域TR3、具有至少一電容器的電容區域CAP3及焊墊區域PAD3配置於基板10上。
下文中，參照與根據第一實施例之有機發光顯示設備1的不同處描述根據本實施例之有機發光顯示設備3。
在本實施例中，薄膜電晶體區域TR3、電容區域CAP3及焊墊區域PAD3與第一例示性實施例相同，而像素區域PXL3的結構與第一例示性實施例不同。
像素電極120在像素區域PXL3中配置於緩衝層11、閘極絕緣層13及第一層間絕緣層15-1之上。像素電極120配置在形成於未與將於後述之薄膜電晶體及電容器重疊的區域中的開口中。在本實施例中，像素電極120形成於第一層間絕緣層15-1上，同時像素電極120直接地與第一層間絕緣層15-1接觸。
形成在第一有機層19中的開口的C5的寬度大於形成在第二有機層20中的開口C8的寬度，且小於形成在第二層間絕緣層15-2中的開口C1的寬度。形成在第二有機層20中的開口C8、形成在第一有機層19中的開口C5以及形成在第二層間絕緣層15-2中的開口C1彼此重疊。在第一層間絕緣層15-1中不形成開口。
像素電極120包含半透明金屬層120b。此外，像素電極120可進一步包含含有透明導電氧化物並分別形成於半透明金屬層120b上及下，以保護半透明金屬層120b之第一透明導電氧化物層120a及第二透明導電氧化物層120c。
半透明金屬層120b可由Ag或銀合金形成。半透明金屬層120b及為反射電極的相對電極122可形成微腔結構，且藉此可改善有機發光顯示設備3的發光效率。雖然微腔結構可能引起色偏(color shift)，但藉由適當地調整在像素電極120下的第一層間絕緣層15-1的厚度可減少色偏。
第7圖係根據第四例示性實施例，描繪有機發光顯示設備4之部分的發射像素及部分的焊墊之截面圖。
參照第7圖，參照第7圖，具有至少一發光層121的像素區域PXL4、具有至少一薄膜電晶體的薄膜電晶體區域TR4、具有至少一電容器的電容區域CAP4及焊墊區域PAD4配置於基板10上。
下文中，參照與根據第一實施例之有機發光顯示設備1的不同處描述根據本實施例之有機發光顯示設備4。
在本實施例中，薄膜電晶體區域TR4及焊墊區域PAD4與第一例示性實施例相同，而像素區域PXL4及電容區域CAP4的結構與第一例示性實施例不同。
電容區域CAP4具有包含配置於與閘極電極214相同層上的第一電極314以及第二電極316之電容器
第一電極314可由與閘極電極214相同的材料形成。第二電極316可形成為雙金屬層。亦即，第二電極316可包含第一層316-1及第二層316-2。
僅為無機層的第一層間絕緣層15-1配置在第一電極314與第二電極316之間作為介電層。亦即，開口C12形成在為有機層的第二層間絕緣層15-2中，且第二電極316形成在開口C12中。第二電極316的底部表面與第一層間絕緣層15-1的頂部表面接觸。因此，與第一例示性實施例相比，介電層的厚度減少，以增加本實施例中的電容率。
保護層418形成於第二電極316的第二層316-2上。在蝕刻像素電極120時，保護層418可避免電容器的第二電極316暴露於蝕刻劑，因而可避免或降低粒子缺陷的發生率。
由於保護層418及第二電極316的第二層316-2係藉由利用相同遮罩蝕刻，因此保護層418及第二電極316的第二層316-2的端部的蝕刻表面可彼此相等。
像素電極120在像素區域PXL4中配置於緩衝層11、閘極絕緣層13及第一層間絕緣層15-1上。像素電極120配置於形成在不與將於後述的薄膜電晶 體及電容器重疊的區域中的開口中。在本實施例中，像素電極120形成於第一層間絕緣層15-1上，同時像素電極120直接地與第一層間絕緣層15-1接觸。
形成在第一有機層19中的開口的C5的寬度大於形成在第二有機層20中的開口C8的寬度，且小於形成在第二層間絕緣層15-2中的開口C1的寬度。形成在第二有機層20中的開口C8、形成在第一有機層19中的開口C5及形成在第二層間絕緣層15-2中的開口C1彼此重疊。在第一層間絕緣層15-1中不形成開口。
像素電極120包含半透明金屬層120b。此外，像素電極120可進一步包含含有透明導電氧化物並分別形成於半透明金屬層120b上及下，以保護半透明金屬層120b之第一透明導電氧化物層120a及第二透明導電氧化物層120c。
半透明金屬層120b可由Ag或銀合金形成。半透明金屬層120b及為反射電極的相對電極122可形成微腔結構，且藉此可改善有機發光顯示設備4的發光效率。雖然微腔結構可能引起色偏，但藉由適當地調整在像素電極120下的第一層間絕緣層15-1的厚度可減少色偏。
如上所述，根據上述的一或多個例示性實施例，有機發光顯示設備可具有改善的顯示品質。
應被理解的是，本文描述的例示性實施例應該被理解為僅是描述性意義而非限制目的。各例示性實施例中特徵或態樣的描述應一般性地被認為可應用於其他例示性實施例中之其他相似特徵或態樣。
雖然已參考圖式描述一個或多個例示性實施例，所屬技術領域中具有通常知識者將理解的是，在沒有背離由下列申請專利範圍及其等效物所定義之精神及範疇下，可在形式上及細節上進行各種改變。
1:有機發光顯示設備
10:基板
11:緩衝層
120:像素電極
120a:第一透明導電氧化物層
120b:半透明金屬層
120c:第二透明導電氧化物層
121:發光層
122:相對電極
13:閘極絕緣層
15-1:第一層間絕緣層
15-2:第二層間絕緣層
19:第一有機層
20:第二有機層
212:主動層
212a:源極區域
212b:汲極區域
212c:通道區域
214:閘極電極
216a:源極電極
216a-1、316-1、216b-1:第一層
216a-2、316-2、216b-2:第二層
216b:汲極電極
314:第一電極
316:第二電極
416:焊墊電極
416-1:第一焊墊層
416-2:第二焊墊層
418:保護層
C1、C5、C6、C7、C8:開口
CAP1:電容區域
PAD1:焊墊區域
PXL1:像素區域
TR1:薄膜電晶體區域

Claims (19)

  1. 一種有機發光顯示設備，其包含：一基板；一薄膜電晶體(TFT)，位於該基板上且包含一主動層、一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；一第一層間絕緣層，在該閘極電極與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一無機材料；一第二層間絕緣層，在該第一層間絕緣層與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一有機材料；一第一有機層，覆蓋該源極電極及該汲極電極；一第二有機層，位於該第一有機層上；一電容器，包含含有與該閘極電極相同材料之一第一電極以及含有與該源極電極及該汲極電極相同材料之一第二電極；一像素電極，位在不與該薄膜電晶體及該電容器重疊的區域之開口中，並與該源極電極及該汲極電極中之其一接觸；一發光層，位於該像素電極上；以及一相對電極，位於該發光層上；其中該像素電極的一端係位於該第一有機層上且被該第二有機層覆蓋。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該像素電極係為一半透明電極，且該相對電極係為一反射電極。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光顯示設備，其中該像素 電極係包含一第一透明導電氧化物層、一半透明金屬層及一第二透明導電氧化物層。
  4. 一種有機發光顯示設備，其包含：一基板；一薄膜電晶體(TFT)，位於該基板上且包含一主動層、一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；一第一層間絕緣層，在該閘極電極與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一無機材料；一第二層間絕緣層，在該第一層間絕緣層與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一有機材料；一第一有機層，覆蓋該源極電極及該汲極電極；一第二有機層，位於該第一有機層上；一電容器，包含含有與該閘極電極相同材料之一第一電極以及含有與該源極電極及該汲極電極相同材料之一第二電極；一像素電極，位在不與該薄膜電晶體及該電容器重疊的區域之開口中，並與該源極電極及該汲極電極中之其一接觸；一發光層，位於該像素電極上；以及一相對電極，位於該發光層上；其中露出該像素電極的開口係藉由將該第二層間絕緣層中的開口、該第一有機層中的開口及該第二有機層中的開口以重疊的方式配置而形成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光顯示設備，其中該第一有機層中的開口的寬度係大於該第二有機層中的開口的寬度， 且小於該第二層間絕緣層中的開口的寬度。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光顯示設備，其中露出該像素電極的開口係進一步藉由將該第一層間絕緣層中的開口以重疊的方式配置而形成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光顯示設備，其中該第一有機層中的開口的寬度係大於該第二有機層中的開口的寬度，且小於該第一層間絕緣層及該第二層間絕緣層中的開口的寬度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該像素電極的底部表面係與該第一層間絕緣層的頂部表面接觸。
  9. 一種有機發光顯示設備，其包含：一基板；一薄膜電晶體(TFT)，位於該基板上且包含一主動層、一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；一第一層間絕緣層，在該閘極電極與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一無機材料；一第二層間絕緣層，在該第一層間絕緣層與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一有機材料；一第一有機層，覆蓋該源極電極及該汲極電極；一第二有機層，位於該第一有機層上；一電容器，包含含有與該閘極電極相同材料之一第一電極以及含有與該源極電極及該汲極電極相同材料之一第二電極；一像素電極，位在不與該薄膜電晶體及該電容器重疊的區域之 開口中，並與該源極電極及該汲極電極中之其一接觸；一發光層，位於該像素電極上；以及一相對電極，位於該發光層上；其中該閘極電極之厚度係在約6000Å與約12000Å之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該電容器的該第二電極係配置在該第二層間絕緣層中的開口中。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示設備，其中該電容器的該第二電極的底部表面係與該第一層間絕緣層的頂部表面接觸。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，其中該源極電極及該汲極電極中的每一個包含一第一金屬層及位於該第一金屬層上之一第二金屬層。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，進一步包含位於該源極電極及該汲極電極上的一保護層。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示設備，進一步包含位於與該源極電極及該汲極電極相同的層上之一焊墊電極。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示設備，其中該焊墊電極係包含一第一焊墊層及位於該第一焊墊層上之一第二焊墊層。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示設備，進一步包含位於該焊墊電極上之一保護層。
  17. 一種有機發光顯示設備，其包含：一基板； 一薄膜電晶體(TFT)，位於該基板上且包含一主動層、一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；一第一層間絕緣層，在該閘極電極與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一無機材料；一第二層間絕緣層，在該第一層間絕緣層與該源極電極及該汲極電極之間，且包含一有機材料；一第一有機層，覆蓋該源極電極及該汲極電極；一第二有機層，位於該第一有機層上；一電容器，包含含有與該閘極電極相同材料之一第一電極以及含有與該源極電極及該汲極電極相同材料之一第二電極；一像素電極，位在不與該薄膜電晶體及該電容器重疊的區域之開口中，並與該源極電極及該汲極電極中之其一接觸；一發光層，位於該像素電極上；以及一相對電極，位於該發光層上；進一步包位於該第二層間絕緣層上且經由在該第一有機層及該第二有機層中的一接觸孔與該相對電極接觸之一陰極接觸層。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之有機發光顯示設備，其中該陰極接觸層係包含與該源極電極及該汲極電極相同的材料。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之有機發光顯示設備，進一步包含位於該陰極接觸層上之一保護層。
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