具有高開口率的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有通過利用透明導(dǎo)電材料在發(fā)光區(qū)域中形成存儲(chǔ)電容器而改進(jìn)的開口率的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器及其制造方法。另外，本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器及其制造方法，該方法用于通過減少掩模工藝的數(shù)量來簡(jiǎn)化制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，已經(jīng)開發(fā)了與陰極射線管相比具有重量和體積減小的各種平板顯示器。這種平板顯示器包括液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、電致發(fā)光裝置(EL)等。
[0003]EL分為無機(jī)EL和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，并且是具有響應(yīng)速度高、發(fā)光效率高以及亮度高和視角寬的優(yōu)點(diǎn)的自發(fā)射裝置。
[0004]圖1例示了有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該有機(jī)發(fā)光二極管包括有機(jī)電致發(fā)光化合物層、陰極和陽(yáng)極，所述陰極和所述陽(yáng)極彼此相對(duì)并且使有機(jī)電致發(fā)光化合物層被插置于其之間。有機(jī)電致發(fā)光化合物層包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)射層(EML)、電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)。
[0005]所述有機(jī)發(fā)光二極管根據(jù)來自通過被注入以形成陽(yáng)極和陰極的空穴和電子在EML中重新結(jié)合的過程而生成的激子的能量來發(fā)射光。有機(jī)發(fā)光二極管顯示器通過電控制在如圖1所示的有機(jī)發(fā)光二極管的EML中生成的光的量來顯示圖像。
[0006]利用作為電致發(fā)光裝置的有機(jī)發(fā)光二極管的特性的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLEDD)分為無源矩陣型有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(PMOLED)和有源矩陣型有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(AMOLED)。
[0007]AMOLED通過利用薄膜晶體管(在下文中被稱為TFT)控制流過有機(jī)發(fā)光二極管的電流來顯示圖像。
[0008]圖2是例示了有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的等效電路圖，圖3是有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖4是例示了沿著圖3的線Ι-Γ截取的常規(guī)的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0009]參照?qǐng)D2和圖3，AM0LED包括開關(guān)TFT(TFT)ST、連接至開關(guān)TFT ST的驅(qū)動(dòng)TFT DT以及接觸驅(qū)動(dòng)TFT DT的有機(jī)發(fā)光二極管OLED。
[0010]開關(guān)TFTST形成在掃描線SL和數(shù)據(jù)線DL的交點(diǎn)處并用來選擇像素。開關(guān)TFT ST包括柵極SG、半導(dǎo)體層SA、源極SS和漏極SD。驅(qū)動(dòng)TFT DT驅(qū)動(dòng)由開關(guān)TFT ST選擇的像素的有機(jī)發(fā)光二極管OLED。驅(qū)動(dòng)TFT DT包括連接至開關(guān)TFT ST的漏極SD的柵極DG、半導(dǎo)體層DA、連接至驅(qū)動(dòng)電流線VDD的源極DS以及漏極DD。驅(qū)動(dòng)TFT DT的漏極DD連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極ANO。
[0011]更具體地，參照?qǐng)D4，開關(guān)TFT ST的柵極SG和驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極DG形成在AMOLED的基板SUB上。柵絕緣層GI形成在柵極SG和柵極DG上。半導(dǎo)體層SA和半導(dǎo)體層DA形成在柵絕緣層GI的對(duì)應(yīng)于柵極SG和柵極DG的部分上。源極SS和漏極SD形成在半導(dǎo)體層SA上，彼此相對(duì)具有設(shè)置在源極SS與漏極SD之間的預(yù)定間隙。源極DS和漏極DD形成在半導(dǎo)體層DA上，彼此相對(duì)具有設(shè)置在源極DS與漏極DD之間的預(yù)定間隙。開關(guān)TFT ST的漏極SD經(jīng)由形成在柵絕緣層GI中的接觸孔連接至驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極DG。鈍化層PAS形成在基板的整個(gè)表面上，以便覆蓋具有上述結(jié)構(gòu)的開關(guān)TFT ST和驅(qū)動(dòng)TFT DT0
[0012]當(dāng)半導(dǎo)體層SA和半導(dǎo)體層DA由氧化物半導(dǎo)體材料形成時(shí)，由于氧化物半導(dǎo)體的高移動(dòng)性而能夠在具有大充電容量的大TFT基板中實(shí)現(xiàn)高分辨率和快驅(qū)動(dòng)速度。氧化物半導(dǎo)體材料層還可以包括用于保護(hù)其表面不受蝕刻劑的影響以便確保裝置穩(wěn)定性的蝕刻阻擋層SE和蝕刻阻擋層DE。具體地，蝕刻阻擋層SE和蝕刻阻擋層DE被形成以便防止半導(dǎo)體層SA和半導(dǎo)體層DA由于蝕刻劑接觸半導(dǎo)體層SA和半導(dǎo)體層DA的已暴露表面(其對(duì)應(yīng)于源極SS和源極DS與漏極SD和漏極DD之間的間隙)而被回蝕刻。
[0013]濾色器CF形成在與將稍后形成的陽(yáng)極ANO對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。如有可能，濾色器CF被優(yōu)選地形成為占據(jù)寬區(qū)域。例如，濾色器CF被形成為使得濾色器CF疊置在包括數(shù)據(jù)線DL、驅(qū)動(dòng)電流線VDD和掃描線SL的寬區(qū)域上。上面已形成有濾色器CF的基板具有不平表面和許多梯狀部分，因?yàn)樵S多組件已形成在其上。因此，涂覆層OC形成在基板的整個(gè)表面上以便使基板的表面平整。
[0014]隨后，OLED的陽(yáng)極ANO形成在涂覆層OC上。這里，陽(yáng)極ANO經(jīng)由形成在涂覆層OC和鈍化層PAS中的接觸孔連接至驅(qū)動(dòng)TFT DT的漏極DD。
[0015]用于限定像素區(qū)域的堤圖案BN形成在開關(guān)TFTSTjgaTFT DT上，而互連線DL、SL和VDD形成在上面形成有陽(yáng)極ANO的基板上。
[0016]通過堤圖案BN暴露的陽(yáng)極ANO成為發(fā)光區(qū)域。有機(jī)發(fā)射層OLE和陰極層CAT依次形成在通過堤圖案BN暴露的陽(yáng)極ANO上。當(dāng)有機(jī)發(fā)射層OLE由發(fā)射白光的有機(jī)材料形成時(shí)，有機(jī)發(fā)射層OLE根據(jù)位于有機(jī)發(fā)射層OLE下方的濾色器CF來表達(dá)分配給各個(gè)像素的顏色。具有如圖4所示的結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器是向下發(fā)射光的底部發(fā)射顯示器。
[0017]在這樣的底部發(fā)射有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中，存儲(chǔ)電容器STG形成在陽(yáng)極ANO疊置在驅(qū)動(dòng)TFT DT的柵極DG上的空間中。有機(jī)發(fā)光二極管顯示器通過驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管來顯示圖像信息。這里，相當(dāng)大量的能量是驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管所必需的。因此，需要大容量存儲(chǔ)電容器，以便正確地顯示具有迅速地變化的數(shù)據(jù)值的圖像信息，諸如視頻。
[0018]為了保證存儲(chǔ)電容器具有足夠容量，存儲(chǔ)電容器電極需要具有足夠大的面積。在底部發(fā)射有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中，發(fā)光面積(即，開口率)隨著存儲(chǔ)電容器面積增加而減小。在頂部發(fā)射有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中，存儲(chǔ)電容器能夠形成在發(fā)光區(qū)域下方，進(jìn)而即使當(dāng)設(shè)計(jì)大面積存儲(chǔ)電容器時(shí)開口率也不減小。然而，在底部發(fā)射有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中，存儲(chǔ)電容器的面積與開口率減小直接有關(guān)。
[0019]為了制造這樣的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，利用光掩模(photo-mask)的光刻工藝被執(zhí)行多次。各個(gè)掩模工藝包括清洗、曝光、顯影、蝕刻等。當(dāng)掩模工藝的數(shù)量增加時(shí)，用于制造有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的時(shí)間和成本以及缺陷生成率增加，從而減小產(chǎn)量。因此，有必要減少掩模工藝的數(shù)量，以便減小制造成本并提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器及其制造方法，該方法用于在不減小開口率的情況下通過利用透明存儲(chǔ)電容器電極在發(fā)光區(qū)域中形成存儲(chǔ)電容器來保證存儲(chǔ)電容器具有足夠容量。本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器及其制造方法，該方法用于通過減少掩模工藝的數(shù)量來簡(jiǎn)化制造工藝。
[0021]在一個(gè)方面中，一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器包括:基板，在該基板中限定了發(fā)光區(qū)域和非發(fā)光區(qū)域;順序地層壓在所述非發(fā)光區(qū)域上的第一透明導(dǎo)電層、遮光層、緩沖層和半導(dǎo)體層;柵極，該柵極疊置在所述半導(dǎo)體層的中心區(qū)域上，使柵絕緣層被插置在所述柵極與所述半導(dǎo)體層之間；漏極，該漏極與所述半導(dǎo)體層的一側(cè)接觸，使覆蓋所述柵極的層間絕緣層被插置在所述漏極與所述半導(dǎo)體層之間，并且該漏極由第二透明導(dǎo)電層和層壓在該第二透明導(dǎo)電層上的金屬層形成;第一存儲(chǔ)電容器電極，該第一存儲(chǔ)電容器電極被布置在所述發(fā)光區(qū)域中的所述層間絕緣層下方并由所述第一透明導(dǎo)電層形成；以及第二存儲(chǔ)電容器電極，該第二存儲(chǔ)電容器電極疊置在所述第一存儲(chǔ)電容器電極上，使所述層間絕緣層被插置在所述第二存儲(chǔ)電容器電極與所述第一存儲(chǔ)電容器電極之間，并且該第二存儲(chǔ)電容器電極由所述第二透明導(dǎo)電層形成。
[0022]在另一方面中，一種制造有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的方法包括以下步驟:分別利用第一透明導(dǎo)電材料、遮光材料、絕緣材料和半導(dǎo)體材料在基板的非發(fā)光區(qū)域上形成第一透明導(dǎo)電層、遮光層、緩沖層和半導(dǎo)體層，并且利用所述第一透明導(dǎo)電材料在所述基板的發(fā)光區(qū)域上形成第一存儲(chǔ)電容器電極;形成疊置在所述半導(dǎo)體層的中心區(qū)域上的柵極，使柵絕緣層被插置在所述柵極與所述半導(dǎo)體層之間;在上面形成有所述柵極的所述基板的整個(gè)表面上形成層間絕緣層；以及在所述層間絕緣層上形成漏極、源極和第二存儲(chǔ)電容器電極，其中，所述漏極與所述半導(dǎo)體層的一側(cè)接觸并且由第二透明導(dǎo)電層和層壓在該第二透明導(dǎo)電層上的金屬層形成，所述源極與所述半導(dǎo)體層的另一側(cè)接觸并且由所述第二透明導(dǎo)電層和層壓在所述第二透明導(dǎo)電層上的所述金屬層形成，并且所述第二存儲(chǔ)電容器電極疊置在所述第一存儲(chǔ)電容器電極上并且由所述漏極的延伸至所述發(fā)光區(qū)域的所述第二透明導(dǎo)電層形成。
【附圖說明】
[0023]附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分，附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施方式，并且與本說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。附圖中:
[0024]圖1例示了常規(guī)的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器；
[0025]圖2是例示了常規(guī)的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的等效電路圖；
[0026]圖3是例示了常規(guī)的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0027]圖4是例示了沿著圖3的線Ι-Γ截取的常規(guī)的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0028]圖5是例示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0029]圖6是例示了沿著圖5的線ΙΙ-ΙΓ截取的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0030]圖7A至圖7J是例示了用于制造根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的方法的截面圖；
[0031]圖8是例示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0032]圖9是例示了沿著圖8的線ΙΙΙ-ΙΙΓ截取的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光二極管