有机发光显示器及其制造方法

专利名称：有机发光显示器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光显示器及其制造方法，更具体地讲，涉及一种 有机发光显示器及其制造方法，其中，有机发光显示器的厚度小，保护有机 发光层和半导体层在制造有机发光二极管的工艺过程中或制造有机发光二极 管工艺之后不受UV线的影响，防止在制造工艺中有机发光二极管的基底受 损，并可缩短制造工艺的时间。
背景技术：
通常，有机发光显示器是一种当电流激励荧光或磷光有机层时发光的自 发光装置。有机发光显示器可以通过用电压或电流驱动有机发光显示器中形 成的多个发光二极管来显示图像。
因为有机发光显示器(OLED)具有视角宽、响应速度快和自发光的优 点，所以它被广泛地用作显示信息装置。有机发光显示器的重量轻、功耗低 且不需要背光。可以在低温下制造有机发光显示器，且制造工艺相对简单。 因此，用于制造OLED装置的成本降低。用于OLED的材料技术和工艺技术 正高速发展，OLED被认为是可以取代当前的平板显示装置的一种装置。
由于移动电话、PDA、膝上型计算机、监视器、电视等需要薄型，所以 对于厚度小于lmm的有机发光显示器的需求增大。为了满足薄型的需求，需 要改进制造工艺。然而，可以取代当前的密封技术的保护膜技术还没有完全 发展起来，所以难以制造厚度小于lmm的OLED。
关于制造厚度小于lmm的有机发光显示器，日本专利公开第 2005-340182号、第2005-222930号和第2005-222789号描述了通过利用在两 个玻璃基底的每个上形成层(半导体层和有机发光二极管)、将两个玻璃基底
层压在一起使得层可以彼此面对并通过蚀刻或研磨(grinding)工艺去除没有 层的表面的工艺来制造薄型的有机发光显示器的方法。
然而，在以上描述的这些方法中，由于蚀刻或研磨工艺不得不在形成半 导体层或有机发光二极管的工艺和层压基底的工艺之后进行，所以存在制造 的工艺时间变得非常长的问题。此外，极有可能在层压工艺中玻璃基底、半 导体层和有机发光二极管会遭受损害或破坏，因此存在良率低且制造成本变 高的问题。
在厚度小于lmm的玻璃基底上形成半导体层的工艺可以被认为是用来 制造薄型的有机发光显示器。然而，在这种情况下，玻璃基底太薄，使得在 将玻璃基底从一个工艺传送到另 一个工艺的过程中玻璃基底容易弯曲，或者 当在传送过程中基底受机械冲击时容易受损。

发明内容
提供了本发明来解决以上提到的问题，本发明的目的在于提供一种厚度 小的有机发光显示器并提供其制造方法。
本发明的另一目的在于提供一种有机发光显示器及其制造方法，在该有 机发光显示器中，保护半导体和有机发光二极管在制造工艺的过程中或制造 工艺之后不受UV线的影响。
本发明的另一目的在于提供一种有机发光显示器的制造方法，其防止有 机发光显示器的基底在制造工艺的过程中弯曲和受损。
本发明的另一目的在于缩短制造有机发光显示器的工艺时间，从而提高 了有机发光显示器的产量并降低了有机发光显示器的制造成本。
为了完成上述目的，本发明的有机发光显示器包括基底；有机发光二 极管，用于产生光；半导体层，设置在基底的上表面和有机发光二极管之间； 绝缘层，设置在半导体层和所述有机发光二极管之间；非透射层，设置在基 底和半导体层之间。非透射层阻挡uv线。本发明的有机发光显示器还包括: 栅极绝缘层，设置在半导体层和绝缘层之间；栅电极，设置在栅极绝缘层和 绝缘层之间；层间电介质层，设置在栅电极和绝缘层之间；源/漏电极，设置 在层间电介质层和绝缘层之间。
非透射层可包含阻挡UV线的防护剂。非透射层可包含阻挡UV线的金 属、阻挡UV线的透明防护剂或阻挡UV线的不透明防护剂。非透射层可包
含铬(Cr )、氧化铬(Cr203 )、铝(Al )、金(Au )、银(Ag )、氧化镁(MgO ) 或银合金。非透射层的厚度可在大约500埃(A)和大约3000埃(A)之间。
基底的厚度可在大约0.05mm和大约1mm之间。基底可以由比如玻璃、 塑料、聚合物和钢的材料制成。
本发明的有机发光显示器还可包括形成在非透射层和半导体层之间或者 非透射层和基底之间的缓冲层。
本发明的有机发光显示器还可包括摩擦防护层，摩擦防护层形成在所述 基底的下表面上。摩擦防护层的厚度可在大约10!im和大约100nm之间。摩 擦防护层可包含有机材料或无才几材料。 '
为了完成上述目的，本发明的有机发光显示器的制造方法包括的步骤有 提供第一基底；提供第二基底；将第一基底的下表面附着到第二基底的上表 面；在第一基底的上表面和第二基底的下表面上形成非透射层；在非透射层 上形成半导体层；在半导体层上形成绝缘层；在绝缘层上形成有机发光二极 管；将第一基底和第二基底分离。
骤之前，在第 一基底的上表面和第二基底的下表面上都形成緩沖层的步骤。 前，在非透射层上形成緩冲层的步骤。
面附着到第二基底的上表面的步骤之前，在第一基底的下表面或第二基底的 上表面上形成摩擦防护层的步骤。
分离的步骤之后，去除摩擦防护层的步骤。


由于通过下面结合附图进行的详细描述，本发明变得更好理解，所以对 本发明的更全面的理解和本发明的许多附带优点将更清楚，在附图中，相同 的标号表示相同或相似的元件，其中
图1示出了有机发光二极管的示意图2a示出了如本发明的一个实施例构造的有机发光显示器的剖视图2b示出了如本发明的另一个实施例构造的有机发光显示器的剖视图3示出了用于制造本发明的有机发光显示器的方法的流程图； 图4a至图4i示出了制造本发明的有机发光显示器的步骤的剖视图。
具体实施例方式
将参照附图来详细说明本发明的优选实施例，使得本发明所属领域的普 通技术人员可以推导出本发明。
图1示出了有机发光二极管的示意图。如图1中所示，有机发光二极管 包括阳极、阴极和置于阴阳极之间的有机层。有机层可包括发射层(EML), 当电子和空穴复合并从而形成激子时发光；电子传输层(ETL),传输电子； 空穴传输层(HTL)，传输空穴。此外，在电子传输层(ETL)中，还可以形 成电子注入层(EIL)，用于提高电子注入的效率。在空穴传输层中，还可以 形成空穴注入层(HIL)，用于提高空穴注入的效率。
图2a和图2b示出了如本发明实施例制造的有机发光显示器101和102 的剖^L图。
如图2a中所示，本发明的有机发光显示器101包括基底(或第一基底) 110;緩冲层120，形成在基底110上；非透射层130，形成在緩冲层120上； 半导体层140，形成在非透射层130上；栅极绝缘层150,形成在半导体层 140上；栅电极160,形成在栅极绝缘层150上；层间电介质层170,形成在 栅电极160上；源/漏电极180，形成在层间电介质层170上；绝缘层190， 形成在源/漏电极180上；有机发光二极管200，形成在绝缘层190上；像素 限定层210,形成在绝缘层190上；摩擦防护层220，形成在基底110的下表 面上。像素限定层210形成在有机发光二极管200的外围。
基底110的上表面和下表面基本上是平坦的，并且基底110的厚度(基 底110的上表面和下表面之间的距离)可以是大约0.05mm至大约l.Omm。 如果基底110的厚度小于大约0.05mm,则基底110会在有机发光显示器的制 造工艺中的冲洗(或清洗)、蚀刻或热处理的过程中受损。缺点在于基底IIO 会易碎并会受外力损坏。如果基底IIO的厚度大于大约lmm，则难以将基底 IIO用于需要薄的装置中。
基底110可以由材料比如玻璃、塑料、聚合物、钢或其等同物形成，但 是本发明不限于这些材料。
緩冲层120可以形成在基底110的上表面上。緩沖层120防止潮气(H20 )、 氢(H2)、氧(02)等经过基底110渗透到半导体层140或有机发光二极管 200中。出于这个目的，緩冲层120可以由比如氧化硅(Si02 )膜、氮化硅(Si3N4) 膜、无才几膜或其等同物的材料形成，但是本发明不限于这些材料。
非透射层130可以形成在緩冲层120的上表面上。非透射层130防止在 形成半导体层140和有机发光二极管200的制造工艺的过程中UV线透射到 基底110的相对的表面上。非透射层130也防止在制造工艺之后外部UV线 透射到半导体层140或有机发光二极管200中。非透射层130可以由比如UV 光防护剂或其等同物的材料形成。此外，非透射层130可以由比如绝缘金属、 透明UV线防护剂、不透明的UV线防护剂或其等同物的材料形成。如果非 透射层130是金属层，则它可以由比如铬(Cr)、氧化铬(0203 )、铝(A1)、 金(Au)、银(Ag)、氧化镁(MgO)、银合金或其等同物的金属形成，但是 本发明不限于这些材料。在这种情况下，也可以对表面进行专门的绝缘工艺， 使得能够防止比如非透射层130和半导体层140之间的电短路的问题。如果 材料具有绝缘性能，则绝缘工艺可以不是必需的。
优选地，非透射层130具有500A-3000A的厚度。如果非透射层130的 厚度小于500A，则由于对UV线的阻挡率非常低，所以在制造工艺的过程中 或制造工艺之后，UV线会穿透到半导体层140或有机发光二极管200。如果 非透射层130的厚度大于3000A，则因为非透射层130的厚度会增大有机发 光显示器的整体厚度，所以即使可以充分地阻挡UV线，也不是优选的。
半导体层140可以形成在非透射层130的上表面上。半导体层140可包 括一对源/漏区142和形成在源/漏区142之间的沟道区144。例如，半导体层 140可以是薄膜晶体管。薄膜晶体管可以是比如非晶硅薄膜晶体管、多晶硅 薄膜晶体管、有机层晶体管、微晶硅(硅的晶粒尺寸在非晶硅和多晶硅之间) 薄膜晶体管或其等同物的晶体管，但是本发明不限制薄膜晶体管的类型。
如果薄膜晶体管是多晶硅薄膜晶体管，则可以通过比如利用激光束且在 低温下进行的结晶法、利用金属的结晶法、在高压下进行的结晶法或等同方 法的方法来形成多晶硅薄膜晶体管，但是本发明不限制多晶硅的结晶法。利 用激光的结晶法可以釆用准分子激光退火(ELA)、连续横向结晶(SLS)、薄 束定向结晶(thin beam direction crystallization, TDC )等，但是本发明不限于 这些方法。利用金属的结晶法可采用固相结晶(SPC)、金属诱导结晶(MIC)、 金属诱导横向结晶(MILC)、超晶粒硅(super grained silicon, SGS )等，但
是本发明不限于这些方法。薄膜晶体管可以是p沟道金属氧化物半导体
(PMOS)、 n沟道金属氧化物半导体(NMOS)或其等同物，但是本发明不 限于薄膜晶体管的这些导电类型。
栅极绝缘层150可以形成在半导体层140的上表面上。在半导体层140 的外围外部的区域中，栅极绝缘层150可以形成在非透射层130上。栅极绝 缘层150可以是能够在半导体工艺的过程中得到的氧化硅膜、氮化硅膜、无 机膜或其等同物，但是本发明不限于这些材料。
栅电极160可以形成在栅极绝缘层150的上表面上。更具体地讲，栅电 极160形成在半导体层140的沟道区144的顶部上的栅极绝缘层150上。因 为电场通过4册电极160和4册才及绝缘层150形成在半导体层140的沟道区144 中，所以在沟道区144中形成空穴或电子的沟道。4册电极160可以由比如钼 (Mo)、钼鴒(MoW)、钛(Ti)、铜(Cu)、铝(A1)、铝钕(AlNd)、铬(Cr)、 钼合金、铜合金、铝合金等的材料形成，但是本发明不限于这些材料。
层间电介质层170可以形成在栅电极160的上表面上。层间电介质层170 形成在栅电极160外围外部的区域中的栅极绝缘层150上。层间电介质层170 可以由比如聚合物材料、塑料材料、玻璃材料或等同材料的材料形成，但是 本发明不限制层间电介质层170的材料。
源/漏电才及180可以形成在层间电介质层170的上表面上。穿透层间电介 质层170的导电接触件186可以形成在源/漏电极180和半导体层140之间。 半导体层140的源/漏区142和源/漏电极180通过导电接触件186电连接。源 /漏电极180可以由与栅电极160的材料相同的金属材料形成。然而，用于源 /漏电极180的材料不限于这些材料。
可以是薄膜晶体管的半导体层140可以具有共面的结构。然而，在本发 明中示出的半导体层140不限于共面的结构，半导体层MO可以形成为现有 技术中已公知的薄膜晶体管的任何类型结构，比如反共面(inverted coplanar) 结构、交错(staggered)结构、反交错结构或等同的结构。然而，本发明不 限于这些结构。
绝缘层190可以形成在源/漏电极180的上表面上。绝缘层190可以包括 保护膜192和形成在保护膜192上表面上的平坦化膜194。保护膜192覆盖 源/漏电极180和层间电介质层170，并保护源/漏电极180和层间电介质层 170。保护膜192可以由通用的无机膜或其等同物形成，但是本发明不限制保护膜192的材料。此外，平坦化膜194将表面平坦化。平坦化膜194可以由 比如苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸酯(acryl)或其等同物的材料形成。然而， 本发明不限制平坦化膜194的材料。
有机发光二极管200可以形成在绝缘层190的上表面上。有机发光二极 管200可包括阳极202;有机发光二极管薄膜204，形成在阳极202的上表 面上；阴才及206，形成在有一几发光二极管薄膜204的上表面上。阳极202可 以由比如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锡/银(ITO/Ag)、氧化铟锡/银/氧化铟锡 (ITO/Ag/ITO)、氧化铟锡/银/氧化铟锌(ITO/Ag/IZO)或其等同物的材料形 成。然而，本发明不限制阳极202的材料。ITO具有一致的逸出功(work function)并且是对于有机发光二极管薄膜204的空穴注入势垒(barrier)小 的透明导电膜，而银(Ag)是将有机发光二极管薄膜204发射的光反射向前 发光二极管型(front light-emitting diodes type)显示器的上部方向的膜。
有机发光二极管薄膜204可以包括发射二极管层(EML),在其中，空 穴和电子复合，然后形成激子，从而发光；电子传输层(ETL),用于控制电 子的运动速度；空穴传输层(HTL)，用于控制空穴的运动速度。在电子传输 层中还可以形成电子注入层(EIL),用于提高电子注入的效率，在空穴传输 层中还可以形成空穴注入层(HIL),用于提高空穴注入的效率。阴极206可 以由铝(Al)、镁银(MgAg)合金、镁钙(MgCa)合金或其等同物制成。然 而，本发明不限制阴极206的材料。
如果在本发明中采用前发光二极管型显示器，则铝(Al)层应该是薄的。 在这种情况下，因为铝层的电阻变大，所以电子注入的势垒变大。MgAg合 金的电子注入势垒小于Al的电子注入势垒，而MgCa合金的电子注入势垒比 MgAg合金的电子注入势垒小得多。然而，MgAg合金和MgCa合金非常容 易受外界条件影响，并可通过氧化反应形成绝缘层。因此，必须防止MgAg 合金或MgCa合金暴露于外界条件。此外，有机发光二极管200的阳极202 和源/漏电极180通过导电通孔208电连接，其中，导电通孔208穿透绝缘层 190 (保护膜192和平坦化膜194 )。
在以上的描述中，以前发光二极管型显示器作为示例进行说明，其中， 前发光二极管型显示器发出穿过有机发光显示器101的上表面的光。然而， 本发明不限于这种类型的显示器。本发明的原理可以应用于后发光二极管型 显示器或者前后发光二极管型显示器，其中，后发光二极管型显示器发出穿
过有机发光显示器101的下表面的光，前后发光二极管型显示器既发出穿过 有机发光显示器101的上表面的光又发出穿过有机发光显示器101的下表面 的光。
像素限定层210形成在有机发光二极管200外围外部的区域中的绝缘层 l卯上。如果存在多个有机发光二极管，则像素限定层210将有机发光二极 管彼此分隔开。例如，像素限定层210清楚地限定红色有机发光二极管、绿 色有机发光二极管和蓝色有机发光二极管的区域。像素限定层210可以由比 如聚酰亚胺或其等同物的材料形成，但是像素限定层210的材料不受限制。
本发明的有机发光显示器101还可包括基底110的下表面上的摩擦防护 层220。在本发明的有机发光显示器的制造工艺的过程中，两个基底可以被 层压在一起。在这种情况下，摩擦防护层220保持两个基底附着在一起，并 且也防止在形成半导体层140、有机发光二极管200等工艺的过程中两个基 底彼此接触。通过摩擦防护层220层压在一起的两个基底IIO通过增加整体 的厚度来保持预定的硬度，从而可防止层压的基底在工艺之间被传送时弯曲 或受损。摩擦防护层220可以由比如有机材料、无机材料或其等同物的材料 形成，但是摩擦防护层220的材料不限于这些材料。优选地，摩擦防护层220 具有10(am-100^im的厚度。如果摩擦防护层220的厚度小于10pm,则在制造 工艺的过程中两个基底会彼此接触。如果摩擦防护层220的厚度大于100pm， 则层压的基底的整体厚度对于制造工艺会太厚。
图2b示出了本发明的有机发光显示器的另一个实施例。如图2b中所示， 在本发明的有机发光显示器102中，非透射层130可以形成在基底110和緩 冲层120之间。有机发光显示器102的非透射层130的材料和厚度与有机发 光显示器101的非透射层130的材料和厚度相同。因为非透射层130没有形 成在緩冲层120的上表面上，而是形成在基底110和缓沖层120之间，所以 可以防止比如非透射层130和半导体层140之间的电短路的问题。
图3示出了制造本发明的有机发光显示器的步骤。如图3所示，本发明
备的基底附着在一起的步骤S2、用于形成緩冲层的步骤S3、用于形成非透射 层的步骤S4、用于形成半导体层的步骤S5、用于形成绝缘层的步骤S6、用 于形成有机发光二极管的步骤S7、用于将两个基底分离的步骤S8和用于去 除摩擦防护层的步骤S9。
图4a至图4i示出了用于示出制造本发明的有机发光显示器的步骤的剖视 图。参照图3和图4a至图4i，将详细说明本发明的有机发光显示器的制造方 法。
首先，如图4a (对应于图3中的步骤S1 )所示，制备第一基底110和第 二基底110a,第一基底110和第二基底HOa具有平坦的上表面和下表面并具 有预定的厚度。第一基底110可以被称作基底110，第二基底110a可以被称 作包封(encapsulation )基底110a。第 一基底110和第二基底110a中的每个 可以由比如通用玻璃、塑料、聚合物、钢或其等同物的材料制成，但是本发 明不限制第一基底110和第二基底110a的材料和种类。优选地，第一基底110 和第二基底110a中的每个具有大约为0.05mm-lmm的厚度。如果基底110或 110a的厚度小于大约0.05mm，则会存在基底110或110a在制造工艺中的沖 洗、蚀刻或热处理的过程中会容易受损的问题。此外，基底110或110a变得 难以处理，并且当外力施加到基底110或110a时会容易损坏。如果基底110 或110a的厚度大于大约lmm,则存在基底IIO或110a难以用于需要薄型的 各类显示装置中。
如图4b (对应于图3中的步骤S2)所示，将根据参照图4a描述的工艺 制备好的第一基底IIO和第二基底110a附着在一起。为了防止第一基底110 和第二基底110a之间的直接接触，且为了保持制造工艺过程中的恒定的硬度， 可在第一基底110和第二基底110a之间设置摩擦防护层220。可以通过沉积 或涂敷比如有机材料、无机材料或其等同物的材料来形成摩擦防护层220， 但是本发明不限制摩^^防护层220的形成方法或材料。因为在制造完有机发 光显示器后，将去除摩擦防护层220，所以优选的是可以容易去除的材料。 例如，有机材料(比如光致抗蚀剂)可以用作摩擦防护层220的材料，但是 摩擦防护层220的材料不受限制。在制造工艺的过程中，还可以在基底110 或110a的整个表面或边缘处涂敷粘合剂(未示出)，使得第一基底110和第 二基底110a不会分离。比如通用的环氧粘合剂、UV线固化粘合剂或其等同 物的材料可以用作粘合剂，但是粘合剂的材料不受限制。可以预先在第一基 底110和第二基底110a的每个上形成摩擦防护层220，然后可以将第一基底 IIO和第二基底110a附着在一起。也可以首先制备涂敷有粘合剂的基底，以 将两基底附着在一起，然后将液态形式的摩擦防护层220注入到两个基底之 间产生的空间中。如果将液态的摩擦防护层220注入到第一基底110和第二 基底110a之间产生的空间中，则由于毛细现象使得可以容易地执行注入工艺。 在注入完液态的摩擦防护层220之后，优选地，在预定温度下将液态的摩擦 防护层220固化，从而使摩擦防护层220凝固。
如图4c (对应于图3中的步骤S3)所示，具有恒定厚度的緩冲层120形 成在第一基底IIO和第二基底110a中的每个的表面上。緩冲层120可以是比 如氧化硅膜、氮化硅膜、无机膜或其等同物的层。緩冲层120防止潮气、氲、 氧等经过基底110和110a传递到半导体层140或有机发光二极管200。缓沖 层120使得非透射层130或半导体层140能够平滑且均匀地形成。緩冲层120 可以首先形成在基底110和110a中的一个上，然后可以顺序地形成在另一基 底上，或者可同时形成在两个基底上。
如图4d (对应于图3中的步骤S4)所示，具有恒定厚度的非透射层130 形成在緩冲层120的表面上。非透射层130反射光，以防止在形成半导体层 140和有机发光二极管200工艺的过程中UV线透射到其它相对的基底110 或110a中。非透射层130还反射光，以防止在第一基底110和第二基底110a 分离之后，外部的UV线透射到半导体层140或有机发光二极管200中。非 透射层130可以基本上由比如用于阻挡UV线的防护剂及其等同物的材料形 成。如果非透射层130由金属形成，则非透射层130可以由比如铬(Cr)、氧 化铬(Cr203 )、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、氧化镁(MgO)、银合金或其 等同物的金属制成，但是非透射层130的材料不受限制。优选地，通过非透 射层130的绝缘工艺，防止了非透射层130和半导体层140之间的电短路的 问题。此外，优选地，非透射层具有500A-3000A的厚度。如果非透射层的 厚度小于500A，则对UV线的阻挡率非常低，从而在制造工艺的过程中或制 造工艺之后，半导体层140或有机发光二极管200会暴露于UV线。如果非 透射层130的厚度大于3000A，则即使有效地实现了充分阻挡UV线，非透 射层130也会由于太厚而不能用于需要薄型的装置中。
另一方面，非透射层130可以直接形成在第一基底110和第二基底110a 的表面上(如参照图2b中示出的有机发光显示器102描述的)，而不是形成 在缓冲层120的表面上。首先，非透射层130形成在第一基底110和第二基 底110a的表面上，顺序地，在非透射层130的表面上形成緩冲层120。以这 种方式，如果在形成緩沖层120之前形成非透射层130，则可以防止在非透 射层130和半导体层140之间会产生电短路的问题。
可以通过比如PECVD (等离子体增强化学气相沉积)、LPCVD (低压化 学气相沉积)、溅射、涂敷或其等同物的方法来形成非透射层130，但是形成 方法不限于此。非透射层130可以首先形成在一个基底上，然后可顺序地形 成在另一基底上，或者可同时形成在两个基底上。
如图4e (对应于图3中的步骤S5)所示，半导体层140形成在非透射层 130的表面上。半导体层140可以包括沟道区144和源/漏区142，其中，源/ 漏区142形成在沟道区144的两个相对侧。例如，半导体层140可以是薄膜 晶体管。薄膜晶体管可以是比如非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有 机层晶体管、微晶硅薄膜晶体管或其等同物的晶体管，但是本发明不限制薄 膜晶体管的类型。
如果薄膜晶体管是多晶硅薄膜晶体管，则可通过比如在低温下利用激光 的结晶法、利用金属的结晶法、利用高压的结晶法或等同方法的方法来形成 多晶硅薄膜晶体管。结晶是在非透射层130 (或緩沖层120)上形成非晶硅之 后进行的，但是本发明不限制多晶硅的结晶方法。可以通过比如PECVD、 LPCVD、溅射或其等同物的方法来形成非晶硅，但是用于形成非晶硅的方法 不限于此。在非晶硅结晶之后，通过比如光致抗蚀剂涂敷、曝光、显影、蚀 刻和光致抗蚀剂去除的工艺，在期望的位置形成期望数量的半导体层140。
另一方面，准分子激光退火(ELA)、连续橫向结晶(SLS)或薄光束方 向结晶(TDC)可以用作利用激光将非晶硅结晶为多晶硅的方法，但是本发 明不限于这些方法。固相结晶(SPC)、金属诱导结晶(MIC)、金属诱导横向 结晶(MILC)或超晶粒硅(SGS)可以用作利用激光的结晶方法，但是本发 明不限于这些方法。
薄膜晶体管可以是PMOS、 NMOS或等同物中的任意一种，但是本发明 不限制薄膜晶体管的导电类型。
通过比如PECVD、 LPCVD、溅射或等同物的方法，在半导体层140的 表面上形成具有恒定厚度的栅极绝缘层150。栅极绝缘层150也可以形成在 半导体层140外围外部的区域上的非透射层130上。栅极绝缘层150可以是 在半导体工艺中可以容易得到的氧化硅膜、氮化硅膜、无机膜或其等同物的
层，但是本发明不限于这些材料。
通过比如PECVD、 LPCVD、溅射或等同物的方法，可以在栅极绝缘层 150的上表面上形成栅电极160。在如上所述的沉积工艺之后，通过比如光致200710097867.3
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抗蚀剂涂敷、曝光、显影、蚀刻和光致抗蚀剂去除的工艺，在期望的位置形
成期望数量的栅电极160。栅电极160可以对应于半导体层140的沟道区144 形成在栅极绝缘层150上。由于电场通过栅电极160被施加到沟道区144中， 所以在沟道区144上形成空穴或电子沟道。栅电极160可以由比如通用金属 (钼(Mo)、钼鴒(MoW)、钛(Ti)、铜(Cu)、 4吕(Al)、铝钕(AlNd)、 铬(Cr)、钼合金、铜合金、铝合金等)、掺杂的多晶硅或其等同物的材料形 成，但是在本发明中不限于这些材料。
在栅电极160的上表面上可形成层间电介质层170。层间电介质层170 也可形成在栅电极160外围外部的区域上的栅极绝缘层150上。层间电介质 层170可以由比如聚合物、塑料、玻璃或等同系统的材料形成，但是本发明 不限于这些材料。通过蚀刻层间电介质层170中的与源/漏区142对应的区域， 源/漏区142突出到外部。突出的区域通常称作接触孔，在这个接触孔上将形 成导电接触件。
通过比如PECVD、 LPCVD或等同物的方法，在层间电介质层170的上 表面上可以形成源/漏电极180。在如上所述的沉积工艺之后，通过比如光致 抗蚀剂涂敷、曝光、显影、蚀刻和光致抗蚀剂去除的工艺，在期望的位置形 成期望数量的源/漏电极180。在源/漏电极180和半导体层140的源/漏区142 之间可形成穿透层间电介质层170的导电接触件186。如上所述，通过填充 已经形成的接触孔来形成导电接触件186。
源/漏电极180和半导体层140通过导电接触件186彼此电连接。可以通 过与用于形成栅电极160和源/漏电极180的材料相同的材料来形成导电接触 件186，并且本发明不限制导电接触件186的材料。可以通过与用于形成栅 电极160的金属材料相同的金属材料来形成源/漏电极180,并且本发明不限 制源/漏电极180的材料。
另一方面，半导体层140 (即，薄膜晶体管)可以通常被限定为共面结 构。然而，在本发明中示出的半导体层140不限于共面结构，并可形成为迄 今已经公知的薄膜晶体管的所有类型结构，例如，反共面结构、交错结构、 反交错结构或等同结构，并且本发明不限制半导体层140的结构。
半导体层140可以形成在基底110和110a中的一个上，然后可顺序地形 成在另一基底上。即，可以在一个基底上形成半导体层140,然后再在另一 基底上形成另一半导体层140。可以通过翻转附着基底的表面来顺序地形成半导体层140。此外，如果工艺设备允许，可以在附着的基底的表面上同时 形成半导体层140。
如图4f (对应于图3中的步骤S6)所示，在半导体层140的上表面(即 源/漏电极180和层间电介质层170的上表面)上形成具有恒定厚度的绝缘层 190。
绝缘层190可包括保护膜192和平坦化膜194。首先形成保护膜192,然 后在保护膜192上形成平坦化膜194。保护膜192覆盖源/漏电极180和层间 电介质层170,并保护源/漏电极180和层间电介质层170。预先通过蚀刻与 源/漏电极180对应的区域来在保护膜192和平坦化膜194中形成通孔。在通 孔中，将随后形成导电通孔(conductive via )。保护膜192可以是通用的无机 膜或其等同物，但是本发明不限制保护膜192的材料。平坦化膜194形成在 保护膜192上。平坦化膜194使整个表面平坦化，并可通过涂敷比如苯并环 丁烯(BCB)、丙烯酸酯或其等同物的材料来形成，^a是本发明不限制平坦化 膜194的形成方法或材料。
可以首先在基底110和110a中的一个上形成绝^^层190，然后可以顺序 地在另一基底上形成绝缘层190。即，可以在一个基底上形成绝缘层l卯，然 后在另一基底上形成另一绝缘层190。可以通过翻转附着的基底的表面来顺 序地形成绝缘层190。此外，如果工艺设备允许，则绝缘层l卯可以同时形 成在附着的基底的表面上。
如图4g(对应于图3中的步骤S7)所示，在绝缘层190的上表面上形成 有机发光二极管200。有机发光二极管200包括阳极202;有机发光二极管 薄膜204，形成在阳极202的上表面上；阴极206，形成在有机发光二极管薄 膜204上。
阳极202可以由比如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锡/银(ITO/Ag )、氧化铟 锡/银/氧化铟锡(ITO/Ag/ITO)、氧化铟锡/银/氧化铟锌(ITO/Ag/IZO)或其 等同物的材料形成，但是本发明不限制阳极202的形成方法或材料。例如， 可以通过比如RF溅射、DC賊射、离子束溅射或真空沉积的任何方法来形成 阳极202。通过比如光致抗蚀剂涂敷、曝光、显影、蚀刻和光致抗蚀剂去除 的工艺，在期望的位置形成具有期望面积的阳极202。阳极202通过穿透绝 缘层190的导电通孔208电连接到源/漏电极180。
这里，ITO具有一致的逸出功，并且是对于有机发光二极管薄膜204的
空穴注入势垒小的透明导电膜，而银(Ag)将有机发光二极管薄膜204发射
的光反射向前发光二极管型显示器的上表面。
可以通过形成空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射二极管层 (EML)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)来形成有机发光二极管薄 膜204，其中，空穴注入层用于提高空穴注入的效率，空穴传输层用于控制 空穴的运动速度，在发射二极管层中电子和空穴复合并随后形成激子以发光， 电子传输层用于控制电子的运动速度，电子注入层用于提高电子注入的效率。 然而，本发明不限于这些层。例如，可通过湿涂敷(wet coating )法(比如利 用液态材料的旋涂、浸渍涂敷(dip coating)、喷雾法、丝网印刷法、喷墨印 刷法等)来形成有机发光二极管薄膜204，或者可通过干涂敷(drycoating) 法(比如溅射、真空沉积等)来形成有机发光二极管薄膜204。
在有机发光二极管薄膜204的电子注入层的表面上形成阴极206。阴极 206可以通过沉积比如由铝(Al)、镁银(MgAg)合金、镁钙(MgCa)合金 或其等同物的材料形成，但是本发明不限于这些材料或形成方法。例如可以 通过比如RF賊射、DC溅射、离子束溅射或真空沉积法的方法来形成阴极206。 通过比如光致抗蚀剂涂^:、曝光、显影、蚀刻和光致抗蚀剂去除的工艺，在 期望的位置形成具有期望面积的阴极206 。
如果在本发明中采用前发光二极管型显示器，则铝用于形成阴极206， 为了增大透光率，铝阴极必须薄，在这种情况下，随着电阻变大，电子注入 势垒变大。因此，此时，电子注入势垒比铝的电子注入势垒小的材料如4美4艮 (MgAg)合金、镁4丐(MgCa)合金或其等同物可以用于形成阴极206。阴 极206可以由比如ITO或IZO的材料形成。
由于MgAg合金和MgCa合金很容易受外界环境的影响，且通过氧化反 应会形成绝缘层，因此必须防止MgAg合金或MgCa合金与外界条件接触。
在形成阴极206之后，形成像素限定层210,以清楚地限定有机发光二 极管200之间的边界。可以通过沉积比如聚酰亚胺或其等同物的材料来形成 像素限定层210。在涂敷或沉积之后，通过比如光致抗蚀剂涂敷、曝光、显 影、蚀刻和光致抗蚀剂去除的工艺，有机发光二极管200暴露于外部。
以向着有机发光显示器的上表面发光的前发光二极管型显示器为例来说 明本发明，但是本发明不限于这种类型的显示器。本发明的原理可以应用于 后发光二极管型显示器或者前后发光二极管型显示器，其中，后发光二极管
型显示器向着有机发光显示器的下表面发光，前后发光二极管型显示器既向 着有机发光显示器的上表面发光又向着有机发光显示器的下表面发光。
可以在基底110和110a的一个上形成有机发光二极管200,然后可以顺 序地在另一基底上形成有机发光二极管200。即，可以在一个基底上形成有 机发光二极管200,然后在另一基底上形成另一有机发光二极管200。可以通 过翻转一面的基底和另一面的基底来顺序地形成有机发光二极管200。此外， 如果工艺设备允许，可以在两个基底上同时形成有机发光二极管200。
如图4h(对应于图3中的步骤S8)所示，将已经附着并处理的第一基底 110和第二基底11 Oa分离。通过切割器(sawing machine )来去除用来附着第 一基底IIO和第二基底110a的粘合剂，从而将第一基底IIO和第二基底110a 分离。在第一基底IIO和第二基底110a分离之后，摩擦防护层220仍然保留 在基底IIO或110a的一个表面上。虽然没有在附图中示出，但是自然地会包 括在切割之前或切割之后通过密封构件来附着基底的工艺。为了吸收潮气， 可以在密封基底上形成透明的吸湿材料。
在将两个附着的基底分离的步骤S8之后，可以结束与本发明的有机发光 显示器的制造相关的方法。在将两个附着的基底分离的步骤S8之后，有机发 光显示器会被传送到单元测试(cell test )、 FPC (柔性印刷电路)键合、模块 测试和可靠性测试。通过标记用于执行有^L发光显示器的单元测试的特定区 域，在切割的步骤之前可以进行单元测试。
另一方面，如上所述，如果将两个密封的基底分离的步骤被作为最后的 工艺，则摩擦防护层230仍然会保留在制造好的有机发光二极管装置的基底 110或110a的一个表面上。摩擦防护层230防止UV线透射，并保护第一基 底IIO和第二基底110a的表面不受外界条件的影响。
根据本发明，例如，如果基底IIO或110a的厚度为大约0.5mm,则在密 封和处理两个基底110和110a时，这两个基底110和110a被当作厚度为大 约lmm的一个密封基底来对待。因此，由于基底的硬度使得可以防止弯曲和 损坏，并且可以容易地执行用于形成半导体层的工艺和用于形成有机发光二 极管的工艺等。在完成产品之后，密封在一起的基底被分为单个的基底，并 且可以得到大约0.5mm的薄型基底。
如图4i (对应于图3中的步骤S9)所示，去除形成在基底110或110a 上的摩擦防护层220。即，通过预定的化学溶液从基底IIO或110a去除摩擦
防护层220,或者通过研磨器(grinder)从基底110或110a去除摩擦防护层 220。因此，在去除摩擦防护层220之后，在制造好的有机发光二极管装置的 基底110或110a的表面上没有残留任何摩一察防护层220,并且制造好的有机 发光二极管装置的厚度变小。由于本发明使得摩擦防护层220保留它原来的 样子，因此，摩擦防护层220阻挡UV线或者可以用作緩解外部冲击的保护 层，但是，由于在有机发光显示器的内部已经形成非透射层130，所以不必 保留摩擦防护层220。
以这种方式，本发明的有机发光二极管装置形成在厚度为0.05mm-lmm 的基底上。优点在于，该装置可以容易地应用到需要是薄型的用于显示的电 子产品比如移动电话、PDA、膝上型计算机、计算机监视器和电视中。
本发明的有机发光显示器包括形成在緩冲层和半导体层之间或形成在基 底和緩沖层之间的非透射层。因此，在利用与本发明的有机发光显示器装配 在一起的产品的过程中，UV线没有透射到半导体和有机发光二极管。
本发明的有机发光显示器的制造方法，在将厚度为0.05mm-lmm的两个 基底附着之后，同时执行半导体工艺和有机层工艺(自然地，每个工艺包括 冲洗、蚀刻、曝光、显影、热处理等)。因此，优点在于可以将整个工艺时间 缩短大约50%。
本发明的有机发光显示器的制造方法包括在緩冲层和半导体层之间或在 基底和緩冲层之间形成非透射层的工艺。因此，优点在于，尽管在制造工艺 的过程中暴露于UV光，也能防止UV线透射到相对的基底中。
本发明的有机发光显示器的制造方法包括在两个密封的基底之间形成摩 擦防护层的工艺。因此，优点在于在制造工艺的过程中，半导体没有弯曲或 损坏。
本发明的有机发光显示器的制造方法包括在两个密封的基底之间形成摩 擦防护层的工艺，因此优点在于，可以在密封两个基底的同时，通过阻碍基 底之间的接触而防止基底受损。
上面描述的根据本发明的有机发光显示器及其制造方法只是实施例，而 本发明不限于这些实施例，要注意的是，在本发明的精神内在不偏离本发明 的范围的情况下，本发明所属技术领域人员可以实现各种改变，其中，本发 明的范围在权利要求中要求保护。
权利要求
1、一种有机发光显示器，包括基底；有机发光二极管，用于产生光；半导体层，设置在所述基底的上表面和所述有机发光二极管之间；绝缘层，设置在所述半导体层和所述有机发光二极管之间；非透射层，设置在所述基底和所述半导体层之间，所述非透射层阻挡UV线。
2、 如权利要求1所述的有机发光显示器，还包括 栅极绝缘层，设置在所述半导体层和所述绝缘层之间； 栅电极，设置在所述栅极绝缘层和所述绝缘层之间； 层间电介质层，设置在所述栅电极和所述绝缘层之间； 源/漏电极，设置在所述层间电介质层和所述绝缘层之间。
3、 如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述非透射层包含阻挡 UV线的防护剂。
4、 如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述非透射层包含从由 阻挡UV线的金属、阻挡UV线的透明防护剂、阻挡UV线的不透明防护剂 组成的组中选择的一种。
5、 如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述非透射层包含从由 Cr、 Cr203、 Al、 Au、 Ag、 MgO和Ag合金组成的组中选择的一种。
6、 如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述非透射层的厚度在 大约500A和大约3000A之间。
7、 如权利要求1所述的有机发光显示器，还包括緩沖层，所述緩冲层形 成在所述非透射层和所述半导体层之间。
8、 如权利要求1所述的有机发光显示器，还包括緩冲层，所述缓沖层形 成在所述非透射层和所述基底之间。
9、 如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述基底的厚度在大约 0.05mm禾口大约lmm之间。
10、 如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述基底由从玻璃、 塑料、聚合物和钢组成的组中选择的材料制成。
11、 如权利要求1所述的有机发光显示器，还包括摩擦防护层，所述摩 擦防护层形成在所述基底的下表面上。
12、 如权利要求11所述的有机发光显示器，其中，所述摩擦防护层的厚度在大约10jim和大约100)im之间。
13、 如权利要求11所述的有机发光显示器，其中，所述摩擦防护层包含 从由有机材料和无机材料组成的组中选择的 一种。
14、 一种制造有机发光显示器的方法，包括的步骤有 提供第一基底和第二基底；将所述第 一基底的下表面附着到所述第二基底的上表面；在所述第一基底的上表面和所述第二基底的下表面上形成非透射层；在所述非透射层上形成半导体层；在所述半导体层上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成有机发光二极管；将所述第 一基底和所述第二基底分离。
15、 如权利要求14所述的方法，其中，所述非透射层包含阻挡UV线的 防护剂。
16、 如权利要求14所述的方法，其中，所述非透射层包含从由阻挡UV 线的金属、阻挡UV线的透明防护剂、阻挡UV线的不透明防护剂组成的组 中选择的一种。
17、 如权利要求14所述的方法，其中，所述非透射层包含从由Cr、 Cr203、 Al、 Au、 Ag、 MgO和Ag合金组成的组中选择的一种。
18、 如权利要求14所述的方法，其中，所述非透射层的厚度在大约500A 和大约3000A之间。
19、 如权利要求14所述的方法，其中，所述基底的厚度在大约0.05mm 和大约lmm之间。
20、 如权利要求14所述的方法，其中，所述基底由从玻璃、塑料、聚合 物和钢组成的组中选择的材料制成。
21、 如权利要求14所述的方法，还包括在用于形成所述非透射层的步骤 之前，在所述第一基底的上表面和所述第二基底的下表面上形成緩冲层的步 骤。
22、 如权利要求14所述的方法，还包括在用于形成所述半导体层的步骤之前，在所述非透射层上形成緩冲层的步骤。
23、 如权利要求14所述的方法，还包括在用于将所述第一基底的下表面 附着到所述第二基底的上表面的步骤之前，在所述第一基底的下表面或所述 第二基底的上表面上形成摩擦防护层的步骤。
24、 如权利要求23所述的方法，其中，所述摩擦防护层的厚度在大约 10|im和大约lOOpm之间。
25、 如权利要求23所述的方法，其中，所述摩擦防护层包含从由有机材 料和无机材料组成的组中选择的 一种。
26、 如权利要求23所述的方法，还包括在将所述第一基底与所述第二基 底分离的步骤之后，去除所述摩擦防护层的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种厚度小的有机发光显示器及其制造方法。该有机发光显示器包括基底；非透射层，形成在基底上；半导体层，形成在非透射层上；栅极绝缘层，形成在半导体层上；栅电极，形成在栅极绝缘层上；层间电介质层，形成在栅电极上；源/漏电极，形成在层间电介质层上；绝缘层，形成在源/漏电极上；有机发光二极管，形成在绝缘层上。
文档编号H01L51/50GK101179111SQ20071009786
公开日2008年5月14日 申请日期2007年4月20日 优先权日2006年11月10日
发明者崔炳德, 金钟允 申请人:三星Sdi株式会社