技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光顯示裝置和制造該有機發(fā)光顯示裝置的方法。
背景技術(shù):
有機發(fā)光顯示裝置包括具有空穴注入電極和電子注入電極以及位于空穴注入電極與電子注入電極之間的有機發(fā)射層的有機發(fā)光二極管。另外,有機發(fā)光顯示裝置是自發(fā)射的。在有機發(fā)射層中,通過空穴注入電極注入的空穴和通過電子注入電極注入的電子彼此結(jié)合以產(chǎn)生激子,激子從激發(fā)態(tài)落回到基態(tài)以產(chǎn)生光。
有機發(fā)光顯示裝置不需要光源,因此,有機發(fā)光顯示裝置可以用低電壓操作,并且可以形成為輕質(zhì)且纖薄的。另外,由于有機發(fā)光顯示裝置在視角、對比度和響應速度方面優(yōu)異,因此,應用有機發(fā)光顯示裝置的領(lǐng)域最近已經(jīng)從諸如MP3播放器和移動電話的個人便攜式裝置擴展到了電視機(TV)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例,如下提供了一種有機發(fā)光顯示裝置。薄膜晶體管設(shè)置在基底上。第一絕緣層覆蓋薄膜晶體管。第一絕緣層包括阻擋壁和平坦部。阻擋壁從平坦部突出。像素電極設(shè)置在平坦部和阻擋壁的第一側(cè)表面上。像素電極電連接到薄膜晶體管。像素限定層設(shè)置在像素電極上并部分地暴露像素電極。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例,如下提供了一種制造有機發(fā)光顯示裝置的方法。在基底上形成薄膜晶體管。在薄膜晶體管和基底上形成第一絕緣層。第一絕緣層覆蓋薄膜晶體管并包括平坦部和從平坦部突出的阻擋壁。在平坦部和阻擋壁的第一側(cè)表面上形成像素電極。像素電極電連接到薄膜晶體管。在像素電極上形成像素限定層。像素限定層部分地暴露像素電極。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例,如下提供了一種有機發(fā)光顯示裝置。薄膜晶體管設(shè)置在基底上。第一絕緣層覆蓋薄膜晶體管。第一絕緣層包括阻擋壁和平坦部。阻擋壁是環(huán)形的以圍繞平坦部。像素電極設(shè)置在平坦部上并在阻擋壁內(nèi)。像素電極與阻擋壁分隔開。像素電極電連接到薄膜晶體管。像素限定層設(shè)置在像素電極上并部分地暴露像素電極。
附圖說明
通過參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例進行詳細地描述,本發(fā)明的這些和其它特征將變得更加明顯,在附圖中:
圖1是根據(jù)實施例的有機發(fā)光顯示裝置的局部平面圖;
圖2是圖1的有機發(fā)光顯示裝置的局部放大平面圖;
圖3是沿圖1的線I-I'截取的有機發(fā)光顯示裝置的剖視圖;
圖4A至圖4I是示出制造圖1的有機發(fā)光顯示裝置的工藝的剖視圖;
圖5是根據(jù)實施例的有機發(fā)光顯示裝置的局部平面圖;
圖6是沿圖5的線II-II'截取的有機發(fā)光顯示裝置的剖視圖;
圖7A至圖7H是示出制造圖5的有機發(fā)光顯示裝置的工藝的剖視圖;
圖8和圖9是根據(jù)實施例的有機發(fā)光顯示裝置的剖視圖。
具體實施方式
以下將詳細地參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例進行描述。然而,本發(fā)明可以以不同的形式來實施,而不應解釋為限制于這里闡述的實施例。在附圖中,為了清楚,可以夸大層和區(qū)域的厚度。還將理解的是,當元件或基底被稱作“在”另一元件或基底“上”時,該元件或基底可以直接在所述另一元件或基底上,或者也可以存在中間層。還將理解的是,當元件被稱作“結(jié)合到”或“連接到”另一元件時,該元件可以直接結(jié)合到或連接到所述另一元件,或者也可以存在中間元件。貫穿說明書和附圖,同樣的附圖標記可以指同樣的元件。
為了便于解釋,可以夸大附圖中組件的尺寸。換言之,為了便于解釋,由于任意地示出了附圖中的組件的尺寸和厚度,因此以下的實施例不限于此。
圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的有機發(fā)光顯示裝置1的局部平面圖。
參照圖1,多個像素可以布置在有機發(fā)光顯示裝置1的顯示區(qū)域上。例如,有機發(fā)光顯示裝置1可以包括多個第一像素PX1、多個第二像素PX2和多個第三像素PX3。多個第一像素PX1、多個第二像素PX2和多個第三像素PX3可以根據(jù)預定的圖案在列方向和行方向上重復地布置。
每個第一像素PX1可以具有比在第一像素PX1周圍相鄰的第二像素PX2和第三像素PX3的面積小的面積。第一像素PX1可以是發(fā)射綠光的綠色像素G。多個第一像素PX1彼此分隔開并布置在虛擬的第一直線IL1上。第一像素PX1可以具有諸如四邊形形狀和八邊形形狀的多邊形形狀、圓形形狀、橢圓形形狀,所述多邊形形狀可以具有圓的頂點。
第一像素PX1位于虛擬四邊形IS的中心處。第二像素PX2位于虛擬四邊形IS的一對第一頂點P1上。所述第一頂點P1彼此面對。第三像素PX3位于虛擬四邊形IS的一對第二頂點P2上。所述第二頂點P2在虛擬四邊形IS中彼此面對。虛擬四邊形IS可以是正方形。
第二像素PX2與第一像素PX1和第三像素PX3分隔開,并且每個第二像素PX2具有位于虛擬四邊形IS的第一頂點P1處的中心點。每個第二像素PX2可以具有比相鄰的第一像素PX1的面積大的面積。第二像素PX2可以是發(fā)射藍光的藍色像素B。第二像素PX2可以具有諸如四邊形形狀和八邊形形狀的多邊形形狀、圓形形狀以及橢圓形形狀,所述多邊形形狀可以包括圓的頂點。
第三像素PX3與第一像素PX1和第二像素PX2分隔開,并且每個第三像素PX3具有在虛擬四邊形IS中靠近第一頂點P1的第二頂點P2處的中心點。每個第三像素PX3可以具有比相鄰的第一像素PX1的面積大的面積。另外,第三像素PX3可以具有與第二像素PX2的面積不同的面積。例如,第三像素PX3可以具有比第二像素PX2的面積大的面積。在示例性實施例中,第三像素PX3可以具有與第二像素PX2的面積相同的面積。第三像素PX3可以是發(fā)射紅光的紅色像素R。第三像素PX3可以具有諸如四邊形形狀和八邊形形狀的多邊形形狀、圓形形狀或橢圓形形狀,所述多邊形形狀可以具有圓的頂點。
每個第三像素PX3和每個第二像素PX2可選擇地布置在虛擬的第二直線IL2上,因此,在第一頂點P1處具有其中心點的多個第二像素PX2和在第二頂點P2處具有其中心點的多個第三像素PX3圍繞多個第一像素PX1。
由于多個第二像素PX2和多個第三像素PX3被布置為圍繞多個第一像素PX1,因此第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3的開口率(aperture rates)可以增大。這可以應用為用于減少制造有機發(fā)光顯示裝置的時間和價格以及用于改善通過有機發(fā)光顯示裝置顯示的圖像的質(zhì)量的因素。
另外,根據(jù)實施例的像素布置結(jié)構(gòu),發(fā)射相同顏色的光的像素彼此分隔開很大,從而改善沉積的可靠性。另外,發(fā)射不同顏色的光的像素(即,紅色像素、綠色像素和藍色像素)彼此分隔開很窄,從而改善開口率。
另外,根據(jù)實施例的有機發(fā)光顯示裝置1中的像素布置結(jié)構(gòu),第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3分別發(fā)射綠光、藍光和紅光,但是一個或更多個實施例不限于此。即,第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3可以發(fā)射與綠色、藍色和紅色不同的顏色的光。例如,第二像素PX2和第三像素PX3中的一個或更多個可以發(fā)射白光。
圖2是圖1的有機發(fā)光顯示裝置1的局部放大平面圖。圖3是沿圖1的線I-I'截取的有機發(fā)光顯示裝置1的局部剖視圖。
沿圖1的線I-I'截取了第二像素PX2的視圖。第二像素PX2的平面圖和剖視圖可以與第一像素PX1和第三像素PX3的平面圖和剖視圖基本上相同,因此,為了便于解釋,以下將代表性地描述像素PX。
參照圖2和圖3,有機發(fā)光顯示裝置1包括設(shè)置在基底10的顯示區(qū)域上的薄膜晶體管TFT、覆蓋薄膜晶體管TFT的通孔絕緣層17、設(shè)置在通孔絕緣層17上并電連接到薄膜晶體管TFT的像素電極210和部分地覆蓋像素電極210的像素限定層19。通孔絕緣層17可以被稱作第一絕緣層17。
像素PX可以包括有機發(fā)光二極管(OLED)和用于驅(qū)動OLED的驅(qū)動電路。OLED可以包括像素電極210、面對像素電極210的對電極和設(shè)置在像素電極210與對電極之間的有機發(fā)射層。驅(qū)動電路可以包括至少一個薄膜晶體管TFT和至少一個電容器。參照圖3,為了便于描述,僅描述OLED的像素電極210和包括在驅(qū)動電路中的薄膜晶體管TFT。
薄膜晶體管TFT可以包括設(shè)置在緩沖層11上的有源層110、與有源層110絕緣并至少部分地設(shè)置在有源層110上方的柵電極130、源電極170和電連接到像素電極210的漏電極150。柵極絕緣層13設(shè)置在有源層110與柵電極130之間,層間絕緣層15可以設(shè)置在柵電極130與源電極170和漏電極150之間。源電極170和漏電極150可以分別連接到有源層110的源區(qū)和漏區(qū)。
根據(jù)實施例的薄膜晶體管TFT是柵電極130設(shè)置在有源層110上方的頂柵型,但本發(fā)明不限于此。例如,薄膜晶體管TFT可以是柵電極130設(shè)置在有源層110下方的底柵型。
緩沖層11、柵極絕緣層13和層間絕緣層15可以延伸到圍繞顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域的一部分和顯示區(qū)域。根據(jù)示例性實施例,緩沖層11、柵極絕緣層13和層間絕緣層15可以設(shè)置在除了基底10的最外部區(qū)域之外的整個基底10上。
覆蓋薄膜晶體管TFT的通孔絕緣層17可以設(shè)置在薄膜晶體管TFT上方。通孔絕緣層17可以為后續(xù)工藝提供平坦化的上表面。通孔絕緣層17可以具有包括有機材料的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。然而,本發(fā)明不限于此。例如,通孔絕緣層17可以具有包括無機絕緣層和有機絕緣層的復合堆疊結(jié)構(gòu)。
通孔絕緣層17包括通孔VIA、具有第一厚度t1的平坦部17a和從平坦部17a突出至第二厚度t2的阻擋壁17b。在平面圖中,通孔絕緣層17的阻擋壁17b的形狀可以與像素電極210的形狀相似。通孔絕緣層17的阻擋壁17b的厚度比像素限定層19的厚度大。在示例性實施例中,由于在使用精細金屬掩模(FMM)在發(fā)射不同顏色的光的每個像素中形成有機發(fā)射層的沉積工藝期間的掩模,阻擋壁17b的厚度可以充分地防止對像素電極210的損壞,因此,可以增加沉積工藝的可靠性。例如,阻擋壁17b的第二厚度t2可以為大約3μm至大約4μm。
平坦部17a的上表面可以與基底10的表面平行。
阻擋壁17b可以具有倒錐形形狀,其寬度遠離基底10或平坦部17a而逐漸地增大。例如,阻擋壁17b的寬度向上并逐漸地增大。然而,本發(fā)明不限于此。例如,阻擋壁17b可以具有恒定的寬度。即,阻擋壁17b的內(nèi)側(cè)表面與基底10的表面(即,平坦部17a的上表面)之間的角θ可以為90°或更大。阻擋壁17b沿像素電極210的邊緣圍繞像素電極210。在示例性實施例中,像素電極210可以設(shè)置在由于阻擋壁17b而形成在通孔絕緣層17中的溝槽117的底表面上。阻擋壁17b圍繞溝槽117。溝槽117的側(cè)表面由阻擋壁17b限定,溝槽117可以具有內(nèi)部寬度從底部向上減小的倒錐形形狀。
像素電極210可以經(jīng)由位于溝槽117中的通孔VIA電連接到薄膜晶體管TFT。通孔VIA穿過平坦部17a以暴露漏電極150。像素電極210被限制在溝槽117內(nèi),因此,像素電極210是設(shè)置在通孔絕緣層17上的獨立的島型。根據(jù)實施例的像素電極210電連接到漏電極150,但本發(fā)明不限于此。例如,像素電極210可以電連接到源電極170。
像素電極210包括其上設(shè)置有有機發(fā)射層的第一區(qū)域210a和位于第一區(qū)域210a的外圍處的第二區(qū)域210b。
像素電極210的第一區(qū)域210a可以形成為諸如四邊形和八邊形的多邊形、圓形或橢圓形。有機發(fā)射層(未示出)形成在像素電極210的第一區(qū)域210a上,對電極(未示出)形成在有機發(fā)射層上。像素電極210中的第一區(qū)域210a的形狀可以確定像素PX的形狀。
像素電極210的第二區(qū)域210b被像素限定層19覆蓋,第二區(qū)域210b的一部分可以位于通孔VIA上。第二區(qū)域210b從第一區(qū)域210a延伸的方向可以根據(jù)通孔VIA的位置而改變。在圖2的平面圖中,第二區(qū)域210b從第一區(qū)域210a筆直地向上延伸,通孔VIA位于第二區(qū)域210b的稍微向上的部分上。然而,本發(fā)明不限于此。例如,第二區(qū)域210b延伸的方向可以根據(jù)每個像素PX中的通孔VIA的位置而改變。
像素電極210位于被阻擋壁17b圍繞的平坦部17a上。像素電極210與阻擋壁17b分隔開預定的間隙GAP。像素電極210與阻擋壁17b之間的間隙GAP的尺寸可以根據(jù)阻擋壁17b的角θ而改變。
像素限定層19可以設(shè)置在像素電極210與阻擋壁17b之間的間隙GAP中。像素限定層19填充位于像素電極210與阻擋壁17b之間的間隙GAP,并且覆蓋像素電極210的第二區(qū)域210b。阻擋壁17b的第二厚度t2比像素限定層19的第四厚度t4大。
圖4A至圖4I是示出制造圖1的有機發(fā)光顯示裝置1的工藝的剖視圖。
參照圖4A,可以在基底10上設(shè)置薄膜晶體管TFT。
在基底10上形成緩沖層11之后,在緩沖層11上形成包括半導體材料的半導體層,并且將半導體層圖案化以形成有源層110。
基底10可以包括例如玻璃、金屬和塑料的各種材料。根據(jù)實施例,基底10可以包括柔性基底。這里,柔性基底表示可以被彎曲、彎折、折疊或卷起的基底。柔性基底可以包括超薄玻璃、金屬或塑料。例如,當基底10包括塑料材料時,基底10可以包括聚酰亞胺(PI),但是本發(fā)明不限于此。
緩沖層11防止雜質(zhì)元素的滲透并使基底10的表面平坦化。可以在基底10上設(shè)置緩沖層11。緩沖層11可以具有包括諸如氮化硅(SiNx)和/或氧化硅(SiOx)的無機材料的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。還可以在基底10與緩沖層11之間設(shè)置阻擋層(未示出)。在示例性實施例中,可以省略緩沖層11。
有源層110包括半導體材料,半導體材料包括例如諸如非晶硅或多晶硅的無機半導體材料。然而,本發(fā)明不限于此。例如,有源層110可以包括有機半導體材料或氧化物半導體材料。
柵極絕緣層13可以設(shè)置在基底10上方并覆蓋有源層110。柵極絕緣層13可以具有包括無機材料的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如,柵極絕緣層可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO2)或它們的組合物。
在柵極絕緣層13上形成包括導電材料的第一導電層并將第一導電層圖案化以形成薄膜晶體管TFT的柵電極130。柵電極130可以連接到用于將導通/截止信號施加到薄膜晶體管TFT的柵極線(未示出),并且可以包括低電阻金屬材料。例如,柵電極130可以具有包括包含鋁(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)和銅(Cu)中的一種或多種材料的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。柵電極130可以在平面上與有源層110的至少一部分疊置。
在示例性實施例中,可以通過使用柵電極130作為掩模而用n或p型雜質(zhì)摻雜有源層110。因此,有源層110可以包括摻雜有雜質(zhì)的源區(qū)和漏區(qū)以及位于源區(qū)與漏區(qū)之間的溝道區(qū)。
接著,在基底10上方形成層間絕緣層15。層間絕緣層15覆蓋柵電極130。層間絕緣層15可以具有包括無機材料的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如,層間絕緣層15可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO2)或它們的組合物。
同時地蝕刻層間絕緣層15和柵極絕緣層13以形成暴露有源層110的至少兩個接觸孔C1和C2。可以通過接觸孔C1和C2暴露有源層110的源區(qū)和漏區(qū)。
接著,在層間絕緣層15上形成包括導電材料的第二導電層,并將第二導電層圖案化以形成薄膜晶體管TFT的源電極170和漏電極150。源電極170和漏電極150可以均具有包括具有優(yōu)異的導電性的導電材料的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如,源電極170和漏電極150可以包括與柵電極130的材料相同的材料。源電極170和漏電極150可以經(jīng)由接觸孔C1和C2分別連接到有源層110的源區(qū)和漏區(qū)。
參照圖4B,可以在基底10上方形成包括絕緣材料的第一絕緣層17'以覆蓋薄膜晶體管TFT。另外,在第一絕緣層17'上方對齊半色調(diào)掩模M1。
第一絕緣層17'可以包括諸如丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯(BCB)、PI和酚醛清漆類樹脂的光敏有機材料。這里,光敏有機材料可以是負光敏材料或正光敏材料。
在圖4B中,第一絕緣層17'包括負光敏材料,在此情況下,半色調(diào)掩模M1可以包括光透射部分M1a、半透射部分M1b和遮光部分M1c。光透射部分M1a與將保留第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)胪干洳糠諱1b與將部分地去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,遮光部分M1c與將完全去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?/p>
通過使用半色調(diào)掩模M1將第一絕緣層17'暴露于光。
參照圖4C,使已經(jīng)暴露于光的第一絕緣層17'顯影以形成通孔絕緣層17。
完全地去除與半色調(diào)掩模M1的遮光部分M1c對應的第一絕緣層17',部分地去除與半透射部分M1b對應的第一絕緣層17',保留與光透射部分M1a對應的第一絕緣層17'。這里,第一絕緣層17'的與半透射部分M1b對應的部分具有比與光透射部分M1a對應的部分的厚度小的厚度,可以通過形成半透射部分M1b的材料的組分比或厚度來調(diào)整與半透射部分M1b對應的部分的厚度。
在第一絕緣層17'中,在與遮光部分M1c對應的部分中形成通孔VIA,在與半透射部分M1b對應的部分上形成平坦部17a,可以在與光透射部分M1a對應的部分上形成阻擋壁17b。如此,可以形成包括通孔VIA、平坦部17a和阻擋壁17b的通孔絕緣層17。例如,可以通過使用半色調(diào)掩模M1的一次掩模工藝形成包括通孔VIA、平坦部17a和阻擋壁17b的通孔絕緣層17。
阻擋壁17b可以具有倒錐形形狀,其寬度遠離平坦部17a而增大。另外,可以在平坦部17a的被通孔絕緣層17的阻擋壁17b圍繞的空間上形成預定的空間(即,倒錐形形狀的溝槽117)。
通孔VIA位于溝槽117中,可以通過通孔VIA暴露薄膜晶體管TFT的漏電極150的一部分。
圖4B和圖4C示出通過使用負光敏材料形成通孔絕緣層17的示例性實施例。當使用負光敏材料時,可以將阻擋壁圖案化成倒錐形形狀,如圖4C中所示。然而,本發(fā)明不限于此。例如,可以通過使用正光敏材料形成通孔絕緣層17。這里,半色調(diào)掩模M1可以包括遮光部分M1a、半透射部分M1b和光透射部分M1c。將遮光部分M1a布置為與將保留第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,將半透射部分M1b布置為與將部分地去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,將光透射部分M1c布置為與將完全去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?。在使用正光敏材料的圖案化工藝中,阻擋壁17b可以具有垂直形狀或其寬度遠離平坦部17a而減小的錐形形狀,即,阻擋壁的內(nèi)側(cè)表面與基底的表面之間的角為90°或更小。當阻擋壁具有垂直形狀而不是錐形表面時,可以通過由各向同性蝕刻工藝部分地蝕刻阻擋壁的下外表面來使上寬度形成為與阻擋壁的下寬度不同。
參照圖4D,可以在通孔絕緣層17上形成包括導電材料的第三導電層20。
第三導電層20可以是包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或它們的組合物的反射層。在示例性實施例中,除了反射層之外,第三導電層20還可以包括透明導電層,透明導電層包括氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)或氧化鋁鋅(AZO)。
當在通孔絕緣層17上形成第三導電層20時,第三導電層20由于阻擋壁17b的厚度被分開,以分別設(shè)置在平坦部17a的上表面上和阻擋壁17b的上表面上。另外,第三導電層20可以由于阻擋壁17b的倒錐形形狀而易于分開。
在示例性實施例中,可以使用包括濺射工藝的定向沉積方法來沉積第三導電層20。例如,由于濺射工藝在垂直于基底的方向上提供將被沉積的反應物,例如,沒有反應物或很少的反應物沉積在阻擋壁17b的倒錐形形狀側(cè)壁上,使得第三導電層20沒有沉積在阻擋壁17b的倒錐形形狀側(cè)壁上。
在由阻擋壁17b形成的溝槽117的底表面上形成的第三導電層20可以電連接到薄膜晶體管TFT的漏電極150。第三導電層20可以完全地填充溝槽117中的通孔VIA。在溝槽117的底表面上形成的第三導電層20隨后可以用作像素電極210。
由于阻擋壁17b的倒錐形形狀,第三導電層20可以形成為具有預定的間隙GAP而不接觸阻擋壁17b的下側(cè)表面。然而,本發(fā)明不限于此。例如,根據(jù)第三導電層20的厚度和/或形成第三導電層20的導電材料,第三導電層20可以接觸阻擋壁17b的下側(cè)表面而不形成間隙GAP。
參照圖4E,可以在第三導電層20上形成包括絕緣材料的第二絕緣層19″。另外,在第二絕緣層19″上方對齊半色調(diào)掩模M2。
在第三導電層20的上表面上形成第二絕緣層19″。第二絕緣層19"可以完全填充第三導電層20與阻擋壁17b之間的間隙GAP。第二絕緣層19″也由阻擋壁17b分開和分離。
第二絕緣層19″可以包括諸如丙烯酸樹脂、BCB、PI和酚醛清漆類樹脂的光敏有機材料。這里,光敏有機材料可以是負光敏材料或正光敏材料。以下將參照圖4E描述第二絕緣層19″包括正光敏材料的示例。
半色調(diào)掩模M2可以包括遮光部分M2a、半透射部分M2b和光透射部分M2c。將遮光部分M2a布置為與將最終保留第二絕緣層19″的區(qū)域?qū)?,將半透射部分M2b布置為與在灰化工藝之后將部分地保留第二絕緣層19″的區(qū)域?qū)瑢⒐馔干洳糠諱2c布置為與將完全去除第二絕緣層19″的區(qū)域?qū)?/p>
第二絕緣層19″通過使用半色調(diào)掩模M2而暴露于光。
圖4F示意性地示出在使已經(jīng)暴露于光的第二絕緣層19”顯影之后保留的第二絕緣層圖案19'。
第二絕緣層19″的與半色調(diào)掩模M2的光透射部分M2c對應的部分被完全去除,第二絕緣層19″的與半透射部分M2b對應的部分被部分去除,第二絕緣層19″的與遮光部分M2a對應的部分被保留。這里,第二絕緣層19″的與半透射部分M2b對應的部分具有比第二絕緣層19″的與遮光部分M2a對應的部分的厚度小的厚度,并且可以通過形成半透射部分M2b的材料的組分比或厚度來調(diào)整所述厚度。
由于將第二絕緣層19″從與光透射部分M2c對應的部分完全去除,因此,暴露第三導電層20。
參照圖4G,在圖4F中示出的工藝之后保留的第二絕緣層圖案19'被用作蝕刻掩模以去除暴露的第三導電層20。這里,第二絕緣層圖案19'可以被蝕刻至部分厚度。蝕刻可以通過諸如濕蝕刻方法或干蝕刻方法的各種方法來執(zhí)行。
由于蝕刻,僅保留設(shè)置在溝槽117中的第三導電層20以形成像素電極210。
參照圖4H,可以通過灰化工藝部分地去除第二絕緣層圖案19'??梢酝ㄟ^灰化工藝減小第二絕緣層圖案19'的高度。
通過灰化工藝完全地去除第二絕緣層圖案19'的與半透射部分M2b對應的部分,從而可以部分地暴露像素電極210。
通過灰化工藝降低第二絕緣層圖案19'的與遮光部分M2a對應的部分的高度,以形成為部分地覆蓋像素電極210的像素限定層19。像素限定層19覆蓋像素電極210中的一部分(例如,像素電極210的第二區(qū)域210b)的上表面和側(cè)表面。之后,可以固化像素限定層19。在示例性實施例中,可以通過使用半色調(diào)掩模M2的一次掩模工藝來獲得像素電極210和像素限定層19。
參照圖4I,在像素電極210的一部分上形成有機發(fā)射層230,其中,通過像素限定層19暴露該部分,在有機發(fā)射層230上形成對電極250以構(gòu)造有機發(fā)光二極管OLED。
有機發(fā)射層230可以包括低分子量有機材料或聚合物有機材料??梢酝ㄟ^使用FMM在有機發(fā)光二極管OLED的每個中設(shè)置有機發(fā)射層,在此情況下,有機發(fā)光二極管OLED可以根據(jù)包括在其中的有機發(fā)射層230的類型來發(fā)射紅光、綠光或藍光。然而,本發(fā)明不限于此,可以在一個有機發(fā)光二極管OLED中設(shè)置多個有機發(fā)射層230。例如,可以豎直地堆疊或混合發(fā)射紅光、綠光和藍光的多個有機發(fā)射層230以發(fā)射白光。在此情況下,還可以設(shè)置顏色轉(zhuǎn)換層或濾色器以將白光轉(zhuǎn)換成預定的顏色。然而,示例性地提供上面的紅光、綠光和藍光,而用于發(fā)射白光的顏色的組合不限于此。
雖然未示出,但是空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一個功能層還可以設(shè)置在像素電極210與有機發(fā)射層230之間和/或在有機發(fā)射層230與對電極250之間。根據(jù)示例性實施例,除了上面描述的層之外,其它各種功能層還可以設(shè)置在像素電極210與對電極250之間。功能層可以通過使用開口掩模形成為用于多個像素中的多個有機發(fā)光二極管OLED的公共層。
對電極250可以包括各種導電材料。例如,對電極250可以包括半透反射層并可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu),半透反射層包括Li、Ca、氟化鋰(LiF)、Al、Mg、Ag或諸如ITO、IZO和ZnO的透光金屬氧化物。
盡管圖中未示出,但是根據(jù)示例性實施例,可以在對電極250上設(shè)置薄膜包封層,其中,薄膜包封層包封有機發(fā)光二極管OLED并包括至少一個有機層和至少一個無機層。薄膜包封層包封有機發(fā)光二極管OLED,使得有機發(fā)光二極管OLED不暴露于外部空氣或雜質(zhì)。薄膜包封層可以具有柔性顯示裝置是可彎曲的并可折疊的程度的厚度。
圖5是根據(jù)示例性實施例的有機發(fā)光顯示裝置2的局部平面圖,圖6是沿圖5的線II-II'截取的有機發(fā)光顯示裝置2的剖視圖。
考慮到還包括布線260和分隔件SP,參照圖5和圖6示出的有機發(fā)光顯示裝置2與參照圖1至圖3示出的有機發(fā)光顯示裝置1不同,其它元件與有機發(fā)光顯示裝置1的其它元件相同。因此,為了便于描述,省略與參照圖1至圖3示出的元件相同的元件的描述。
參照圖5和圖6,可以根據(jù)有機發(fā)光顯示裝置2的顯示區(qū)域上的預定圖案重復地布置多個第一像素PX1、多個第二像素PX2和多個第三像素PX3。
第一像素PX1可以是綠色像素G,第二像素PX2可以是藍色像素B,第三像素PX3可以是紅色像素R。圖5中示出的第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3的平面布置與圖1中示出的第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3的平面布置相同。
有機發(fā)光顯示裝置2包括設(shè)置在基底10的顯示區(qū)域上的薄膜晶體管TFT、覆蓋薄膜晶體管TFT的通孔絕緣層17、設(shè)置在通孔絕緣層17上并電連接到薄膜晶體管TFT的像素電極210和部分地覆蓋像素電極210的像素限定層19。布線260和分隔件SP可以設(shè)置在像素電極210周圍的通孔絕緣層17上,以與像素電極210分隔開。
薄膜晶體管TFT包括設(shè)置在緩沖層11上的有源層110、與有源層110絕緣并設(shè)置在有源層110的至少一部分上方的柵電極130、源電極170和電連接到像素電極210的漏電極150。柵極絕緣層13設(shè)置在有源層110與柵電極130之間,層間絕緣層15可以設(shè)置在柵電極130與源電極170之間以及柵電極130與漏電極150之間。源電極170和漏電極150可以分別連接到有源層110的源區(qū)和漏區(qū)。
覆蓋薄膜晶體管TFT的通孔絕緣層17可以設(shè)置在薄膜晶體管TFT上。
通孔絕緣層17包括通孔VIA、具有第一厚度t1的平坦部17a、從平坦部17a突起至第二厚度t2的阻擋壁17b和從平坦部17a突起至第三厚度t3的分隔件SP。
平坦部17a的上表面可以與基底10的表面平行。
當從平面看(在平面圖中)時,阻擋壁17b可以具有與像素電極210的形狀相似的形狀。阻擋壁17b的內(nèi)側(cè)表面與基底10的表面(即,平坦部17a的上表面)之間的角θ1可以是90°或更大。阻擋壁17b沿像素電極210的邊緣圍繞像素電極210。在示例性實施例中,像素電極210可以設(shè)置在由于阻擋壁17b形成在通孔絕緣層17上的溝槽117的底表面上。
分隔件SP的內(nèi)側(cè)表面與基底10的表面(即,平坦部17a的上表面)之間的角θ2可以是90°或更大。例如,分隔件SP可以具有倒錐形形狀,其寬度遠離平坦部17a而增大。作為另一示例,分隔件SP可以具有恒定的寬度。分隔件SP可以以預定的間隔設(shè)置在像素之間。分隔件SP可以圍繞布線260設(shè)置,布線260形成在與像素電極210的層水平的相同的層水平處并包括與像素電極210的材料相同的材料。在示例性實施例中,角θ2和角θ1可以基本上相同。在示例性實施例中,角θ2和角θ1可以彼此不同。
阻擋壁17b的第二厚度t2和分隔件SP的第三厚度t3比像素限定層19的第四厚度t4大。例如,阻擋壁17b的第二厚度t2和分隔件SP的第三厚度t3可以彼此相等,例如,大約3μm至大約4μm。
在實施例中,由于在使用FMM在發(fā)射不同顏色的光的每個像素中形成有機發(fā)射層的沉積工藝期間的掩模,阻擋壁17b的厚度可足以防止對像素電極210的損壞,分隔件SP的厚度可以防止對布線260的損壞,布線260形成在與像素電極210的層水平相同的層水平處并包括相同的材料。因此,可以增大沉積工藝的可靠性。
像素電極210可以經(jīng)由位于溝槽117中的通孔VIA電連接到薄膜晶體管TFT。像素電極210可以包括其上設(shè)置有有機發(fā)射層的第一區(qū)域210a和位于第一區(qū)域210a的外圍處的第二區(qū)域210b。
每個像素PX的形狀可以取決于像素電極210中的第一區(qū)域210a的形狀。像素電極210的第二區(qū)域210b被像素限定層19覆蓋,第二區(qū)域210b的一部分可以位于通孔VIA上。
由于預定間隙GAP形成在像素電極210與阻擋壁17b之間,所以像素電極210與阻擋壁17b分隔開。像素限定層19可以設(shè)置在像素電極210與阻擋壁17b之間的間隙GAP中。像素限定層19覆蓋像素電極210的第二區(qū)域210b。像素限定層19完全填充像素電極210與阻擋壁17b之間的間隙GAP。像素電極210位于被阻擋壁17b圍繞的平坦部17a上。
布線260可以與像素電極210分隔開并位于阻擋壁17b的外側(cè)的平坦部17a上(即,位于至少兩個阻擋壁17b之間)。布線260不限于具體的種類。在示例性實施例中,布線260可以是數(shù)據(jù)線或初始電壓線或者電源電壓線等,并電連接到位于不同層的線以用作輔助線。布線260的上表面和側(cè)表面可以被包括與像素限定層19相同的材料的絕緣層19a(見圖7G)完全覆蓋。分隔件SP可以圍繞布線260設(shè)置。分隔件SP可以與布線260分隔開。絕緣層19a可以由于阻擋壁17b與像素限定層19隔開。
圖7A至圖7H是示出制造圖5的有機發(fā)光顯示裝置2的工藝的剖視圖。
參照圖7A,在基底10上形成薄膜晶體管TFT,可以通過使用絕緣材料形成第一絕緣層17'以覆蓋薄膜晶體管TFT。另外,在第一絕緣層17'上方對齊半色調(diào)掩模M3。
由于以上參照圖4A描述了形成薄膜晶體管TFT的工藝,因此省略所述工藝的描述。在下文,將省略以上參照圖4A至圖4I描述的元件的描述。
第一絕緣層17'可以包括光敏有機材料。光敏有機材料可以是負光敏材料。
半色調(diào)掩模M3可以包括光透射部分M3a、半透射部分M3b和遮光部分M3c。將光透射部分M3a布置為與將保留第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,將半透射部分M3b布置為與將部分地去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,將遮光部分M3c布置為與將完全去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?/p>
通過使用半色調(diào)掩模M3作為掩模將第一絕緣層17'暴露于光。
參照圖7B,使已經(jīng)暴露于光的第一絕緣層17'顯影以形成通孔絕緣層17。
第一絕緣層17'的與半色調(diào)掩模M3的遮光部分M3c對應的部分被完全去除,第一絕緣層17'的與半透射部分M3b對應的部分被部分去除,第一絕緣層17'的與光透射部分M3a對應的部分被保留。這里,第一絕緣層17'的與半透射部分M3b對應的部分的厚度比第一絕緣層17'的與光透射部分M3a對應的部分的厚度小,該厚度可以通過使用形成半透射部分M3b的材料的成分比或厚度來調(diào)整。
在第一絕緣層17'中,可以在與遮光部分M3c對應的部分中形成通孔VIA,可以在與半透射部分M3b對應的部分上形成平坦部17a,可以在與光透射部分M3a對應的部分上形成阻擋壁17b和分隔件SP。這樣,可以獲得包括通孔VIA、平坦部17a、阻擋壁17b和分隔件SP的通孔絕緣層17。例如,可以通過使用半色調(diào)掩模M3的一次掩模工藝來形成包括通孔VIA、平坦部17a、阻擋壁17b和分隔件SP的通孔絕緣層17。
阻擋壁17b和分隔件SP可以均具有包括傾斜的側(cè)表面的倒錐形形狀,其寬度遠離平坦部17a而增大。另外,可以在通孔絕緣層17的平坦部17a的區(qū)域上形成倒錐形形狀的溝槽117。溝槽117可以被阻擋壁17b圍繞。通孔VIA位于溝槽117中,通過通孔VIA可以部分地暴露薄膜晶體管TFT的漏電極150。
圖7A和圖7B示出通過使用負光敏材料形成的通孔絕緣層17。當使用負光敏材料時,可以如圖7B中所示對具有倒錐形形狀的阻擋壁17b和分隔件SP圖案化。然而,本發(fā)明不限于此。例如,可以通過使用正光敏材料形成通孔絕緣層17。這里,半色調(diào)掩模M3可以包括遮光部分M3a、半透射部分M3b和光透射部分M3c。將遮光部分M3a布置為與將保留第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,將半透射部分M3b布置為與將部分地去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?,將光透射部分M3c布置為與將完全去除第一絕緣層17'的區(qū)域?qū)?。當通過使用正光敏材料執(zhí)行圖案化時,阻擋壁17b和分隔件SP可以具有垂直形狀而不具有錐形部分。在此情況下,可以通過各向同性蝕刻工藝來部分地蝕刻阻擋壁17b和分隔件SP的下外側(cè)表面,使得阻擋壁17b和分隔件SP可以均具有彼此不同的上寬度和下寬度。
參照圖7C,可以在通孔絕緣層17上形成包括導電材料的第三導電層20。
當在通孔絕緣層17上沉積第三導電層20時,第三導電層20由于阻擋壁17b和分隔件SP而隔開,然后設(shè)置在平坦部17a的上表面以及阻擋壁17b和分隔件SP的上部上。另外,因為導電層20不沉積在阻擋壁17b的倒錐形形狀側(cè)壁和分隔件SP的倒錐形形狀側(cè)壁上,所以第三導電層20可以由于阻擋壁17b和分隔件SP的倒錐形形狀而分開。
設(shè)置在通過阻擋壁17b形成的溝槽117的底表面上的第三導電層20可以電連接到薄膜晶體管TFT的漏電極150。第三導電層20可以完全填充溝槽117中的通孔VIA。設(shè)置在溝槽117的底表面上的第三導電層20隨后可以用作像素電極210。
由于阻擋壁17b和分隔件SP的倒錐形形狀,第三導電層20形成有設(shè)置在第三導電層20與阻擋壁17b之間的預定間隙GAP,而不接觸阻擋壁17b的下側(cè)表面。然而,本發(fā)明不限于此。例如,根據(jù)第三導電層20的厚度和/或形成第三導電層20的導電材料,第三導電層20可以接觸阻擋壁17b和分隔件SP的下側(cè)表面,而不形成間隙GAP。
參照圖7D,可以在第三導電層20上形成包括絕緣材料的第二絕緣層19″。另外,在第二絕緣層19″上方對齊半色調(diào)掩模M4。
在第三導電層20的上表面上形成第二絕緣層19″。第二絕緣層19"可以完全填充位于第三導電層20與阻擋壁17b和分隔件SP之間形成的間隙GAP。第二絕緣層19″也被阻擋壁17b和分隔件SP分開。
第二絕緣層19″可以包括光敏有機材料。光敏有機材料可以是負光敏材料或正光敏材料。在圖7D中,第二絕緣層19″包括正光敏材料。
半色調(diào)掩模M4可以包括遮光部分M4a、半透射部分M4b和光透射部分M4c。將遮光部分M4a布置為與將最終保留第二絕緣層19″的部分對應,將半透射部分M4b布置為與將部分地保留并將通過灰化去除第二絕緣層19″的部分對應,將光透射部分M4c布置為與將完全去除第二絕緣層19″的部分對應。
通過使用半色調(diào)掩模M4作為掩模使第二絕緣層19″暴露于光。
圖7E示意性地示出在將通過半色調(diào)掩模M4已經(jīng)暴露于光的第二絕緣層19″顯影之后保留的第二絕緣層圖案19'。
第二絕緣層19″的與光透射部分M4c對應的部分被完全去除,第二絕緣層19″的與半透射部分M4b對應的部分被部分去除,第二絕緣層19″的與遮光部分M4a對應的部分被保留。這里,第二絕緣層19″的與半透射部分M4b對應的部分的厚度比第二絕緣層19″的與遮光部分M4a對應的部分的厚度小,該厚度可以通過形成半透射部分M4b的材料的成分比或厚度來調(diào)整。
由于第二絕緣層19″的與光透射部分M4c對應的部分被完全去除,因此暴露第三導電層20。
參照圖7F,可以通過使用圖7E的工藝中保留的第二絕緣層圖案19'作為蝕刻掩模來蝕刻并去除暴露的第三導電層20。這里,可以蝕刻第二絕緣層圖案19'的部分厚度。該蝕刻可以通過諸如濕蝕刻和干蝕刻的各種方法來執(zhí)行。
通過蝕刻工藝,第三導電層20的保留在溝槽117中的部分形成為像素電極210,第三導電層20的保留在溝槽117的外部上的部分可以形成為布線260。
參照圖7G,可以通過灰化工藝去除第二絕緣層圖案19'的一部分。第二絕緣層圖案19'的高度會由于灰化工藝而降低。
通過灰化完全去除第二絕緣層圖案19'的與半透射部分M4b對應的部分,可以暴露像素電極210的一部分。
通過灰化工藝在高度上降低第二絕緣層圖案19'的與遮光部分M4a對應的部分,從而形成部分地覆蓋像素電極210的像素限定層19和完全覆蓋布線260的絕緣層19a。
像素限定層19覆蓋像素電極210的一部分(例如,像素電極210的第二區(qū)域210b)的上表面和側(cè)表面。像素限定層19可以完全填充位于像素電極210與阻擋壁17b之間的間隙GAP。絕緣層19a覆蓋布線260的上表面和側(cè)表面。之后,可以固化像素限定層19和絕緣層19a。在示例性實施例中,可以通過使用半色調(diào)掩模M4的一次掩模工藝來形成像素電極210、布線260、像素限定層19和絕緣層19a。
參照圖7H,在像素電極210的被像素限定層19暴露的暴露部分上形成有機發(fā)射層230,在有機發(fā)射層230上形成對電極250以完成有機發(fā)光二極管OLED的形成。還可以在像素電極210與對電極250之間設(shè)置各種功能層。功能層可以通過使用開口掩模形成為用于多個像素的多個有機發(fā)光二極管OLED的公共層。
盡管附圖中未示出,但是可以在對電極250上設(shè)置薄膜包封層。薄膜包封層包封有機發(fā)光二極管OLED,并包括至少一個有機層和至少一個無機層。
圖8和圖9是根據(jù)示例性實施例的有機發(fā)光顯示裝置3和有機發(fā)光顯示裝置4的剖視圖。
在圖8中,有機發(fā)光顯示裝置可以包括用于驅(qū)動有機發(fā)光二極管的驅(qū)動電路,有機發(fā)光二極管包括第一薄膜晶體管TFT1、第二薄膜晶體管TFT2和電容器CAP。有機發(fā)光顯示裝置3的其它組件與參照圖3示出的實施例的其它組件相同。
在圖9中,有機發(fā)光顯示裝置4可以包括用于驅(qū)動有機發(fā)光二極管的驅(qū)動電路,有機發(fā)光二極管包括第一薄膜晶體管TFT1、第二薄膜晶體管TFT2和電容器CAP。其它組件與圖6的有機發(fā)光顯示裝置2的其它組件相同。
在下文中,以下將描述第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管以及電容器。
第一薄膜晶體管TFT1可以包括設(shè)置在緩沖層11上的有源層110a、與有源層110a絕緣并設(shè)置在有源層110a的至少一部分上方的柵電極130a、源電極170a和漏電極150a。柵極絕緣層13設(shè)置在有源層110a與柵電極130a之間,第一層間絕緣層15a和第二層間絕緣層15b可以設(shè)置在柵電極130a與源電極170a之間以及柵電極130a與漏電極150a之間。
第二薄膜晶體管TFT2可以具有比第一薄膜晶體管TFT1的溝道長的溝道和比第一薄膜晶體管TFT1的尺寸大的尺寸。第二薄膜晶體管TFT2包括設(shè)置在緩沖層11上的有源層110b、與有源層110b絕緣并設(shè)置在有源層110b的至少一部分上方的柵電極130b、源電極170b和電連接到像素電極210的漏電極150b。當從上方觀察(在平面圖中)時,有源層110b可以具有具備彎曲部分的各種形狀,例如,S、M或W形狀。柵極絕緣層13設(shè)置在有源層110b與柵電極130b之間,第一層間絕緣層15a和第二層間絕緣層15b可以設(shè)置在柵電極130b與源電極170b之間以及柵電極130b與漏電極150b之間。源電極170b和漏電極150b可以分別連接到有源層110b的源區(qū)和漏區(qū)。
電容器CAP可以在豎直方向上與第二薄膜晶體管TFT2疊置。電容器CAP可以使用第二薄膜晶體管TFT2的柵電極130b作為下電極130b,并可以包括設(shè)置在下電極130b上方的上電極130c。第一層間絕緣層15a可以設(shè)置在下電極130b與上電極130c之間。由于電容器CAP設(shè)置為與第二薄膜晶體管TFT2疊置,所以當有機發(fā)光顯示裝置3繼續(xù)按比例縮小時,可以確保電容。
如上所述,根據(jù)示例性實施例的有機發(fā)光顯示裝置1至4可以減少用于形成通孔、像素電極和像素限定層的掩模的數(shù)目,因此,可以減少制造成本并可以簡化工藝。
另外,在根據(jù)示例性實施例的有機發(fā)光顯示裝置1至4中,像素電極的側(cè)表面可以被像素限定層和通孔絕緣層的阻擋壁完全覆蓋。
另外,在根據(jù)示例性實施例的有機發(fā)光顯示裝置1至4中,在形成通孔絕緣層的同時可以形成分隔件,而不執(zhí)行用于在像素限定層上或圍繞像素形成分隔件的另外的工藝,以防止在FMM工藝期間對像素電極的損壞,因此,可以減少掩模工藝的數(shù)目。
根據(jù)有機發(fā)光顯示裝置和制造有機發(fā)光顯示裝置的方法,可以減少掩模的數(shù)目以減少制造成本并簡化制造工藝。
雖然已經(jīng)參照其示例性實施例示出并描述了本發(fā)明,但顯然對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,在不脫離如由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,在此可以做出形式和細節(jié)上的各種改變。