有機發光顯示裝置及其制造方法

專利名稱：有機發光顯示裝置及其制造方法
技術領域：
本發明涉及有機發光顯示裝置及其制造方法。
背景技術：
有機發光顯示裝置通常是重量輕且薄的，并具有寬視角、短的響應時間和降低的功耗，因此作為下一代顯示裝置引起極大關注。

發明內容
本發明的一個或更多個實施例提供了具有優異的信號傳輸特性和優異的開口率的有機發光顯示裝置及簡化的制造該有機發光顯示裝置的方法。根據本發明的一方面，提供了一種有機發光顯示裝置，該有機發光顯示裝置包括 底電容器電極和薄膜晶體管的有源層，形成在基底的上方，其中，底電容器電極包括與有源層形成在同一層并摻雜有離子雜質的半導體材料；第一絕緣層，形成在基底的上方，以覆蓋有源層和底電容器電極；柵電極，形成在第一絕緣層的上方，其中，柵電極包括順序地堆疊在第一絕緣層上的第一柵電極和第二柵電極，第一柵電極包括透明導電材料，第二柵電極包括金屬；像素電極和頂電容器電極，其中，像素電極形成在第一絕緣層上方，像素電極包括透明導電材料，頂電容器電極與像素電極形成在同一層，頂電容器電極包括透明導電材料；薄膜晶體管的源電極和漏電極，電連接到有源層；第二絕緣層，形成在第一絕緣層與源電極之間以及第一絕緣層與漏電極之間，并包括暴露整個頂電容器電極的第一接觸孔和暴露整個像素電極的第二接觸孔中的至少一個；第三絕緣層，形成在第二絕緣層上方，并暴露像素電極；發射層，形成在像素電極的上方；以及對電極，設置成面對像素電極，其中，發射層設置在像素電極和對電極之間。第一柵電極、像素電極和頂電容器電極可包括相同的透明導電材料。在頂電容器電極的外側與第一接觸孔的內側壁之間可形成有間隙。在所述間隙中可設置有第三絕緣層。連接到底電容器電極的電容器導線可與底電容器電極形成在同一層，其中，電容器導線包括摻雜有離子雜質的半導體材料。底電容器電極與電容器導線之間的連接部可摻雜有離子雜質。所述連接部可對應于形成在頂電容器電極的外側與第一接觸孔之間的間隙的位置。在像素電極的外側與第二接觸孔的內側壁之間可形成有間隙。第三絕緣層可包括有機絕緣材料。有源層可包括摻雜有離子雜質的半導體材料。
半導體材料可包括非晶硅或結晶硅。對電極可以是反射從發射層發射的光的反射電極。在基底與第一絕緣層之間可設置有折射率與第一絕緣層的折射率不同的至少一個絕緣層。根據本發明的另一方面，提供了一種制造有機發光顯示裝置的方法，該方法包括 第一掩模操作，包括在基底的上方形成半導體層并將半導體層圖案化，以形成底電容器電極和薄膜晶體管的有源層；第二掩模操作，包括在基底的上方形成第一絕緣層以覆蓋有源層和底電容器電極，在第一絕緣層上順序地堆疊透明導電材料和第一金屬，并將透明導電材料和第一金屬圖案化，從而同時形成像素電極、頂電容器電極和薄膜晶體管的柵電極，其中，在像素電極中順序地堆疊有透明導電材料和第一金屬；第三掩模操作，包括在第二掩模操作的所得產品上形成第二絕緣層并將第二絕緣層圖案化，以形成第一接觸孔和第二接觸孔中的至少一個以及第三接觸孔，第一接觸孔整個地暴露頂電容器電極，第二接觸孔整個地暴露像素電極，第三接觸孔至少部分地暴露有源層的源區和漏區；第四掩模操作，包括在第三掩模操作的所得產品上形成第二金屬，將第二金屬圖案化以形成分別接觸暴露的源區和漏區的源電極和漏電極，并去除形成在像素電極和頂電容器電極上的第一金屬；以及第五掩模操作，包括在第四掩模操作的所得產品上形成第三絕緣層，其中，第三絕緣層暴露像素電極的透明導電材料。


通過參照附圖詳細描述本發明的特定實施例，本發明的以上和其他特征及優點將變得更加明顯，在附圖中圖1是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置的剖視圖；圖2是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置的剖視圖；圖3A是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置的像素區域的平面圖；圖;3B是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置的像素區域的平面圖；圖4A是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置的像素區域的剖視圖；圖4B是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置的像素區域的剖視圖；圖5A是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置的電容器區域的平面圖；圖5B是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置的電容器區域的平面圖；圖6A是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置的電容器區域的剖視圖；圖6B是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置的電容器區域的剖視圖；圖7至圖13是示出本發明實施例的有機發光顯示裝置的制造方法的剖視圖；以及圖14和圖15是示出本發明對比例的有機發光顯示裝置的制造方法的剖視圖。
具體實施例方式現在將參照示出了本發明特定實施例的附圖來更加充分地描述本發明。圖1是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置1的剖視圖。圖2是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置2的剖視圖。參照圖1，包括發射層118的像素區域PXL1、包括薄膜晶體管的晶體管區域TFTl和包括電容器的電容器區域CAPl形成在有機發光顯示裝置1的基底10上。參照圖2，包括發射層118的像素區域PXL2、包括薄膜晶體管的晶體管區域TFT2 和包括電容器的電容器區域CAP2形成在有機發光顯示裝置2的基底10上。參照圖1，有源層212形成在基底10上，并形成在晶體管區域TFTl中的緩沖層11 上。有源層212可由諸如非晶硅或結晶硅的半導體形成，并可以包括溝道區212c以及分別形成在溝道區212c的外側并摻雜有離子雜質的源區21 和漏區212b。第一柵電極214和第二柵電極215可以順序地形成在有源層212上，并且在其間設置有作為柵極絕緣層的第一絕緣層13。第一柵電極214和第二柵電極215均可包括設置在與有源層212的溝道區212c對應的位置處的透明導電材料。分別接觸有源層212的源區21 和漏區212b的源電極216a和漏電極216b可以均形成在第一柵電極214和第二柵電極215上，并且在其間設置有作為層間絕緣層的第二絕緣層15。第三絕緣層17可以形成在第二絕緣層15上，以覆蓋源電極216a和漏電極216b。 第三絕緣層17可以由有機絕緣層形成。參照圖2，根據對比例的晶體管區域TFT2具有與晶體管區域TFTl的結構相同的結構。再次參照圖1，根據本發明的當前實施例，由與第一柵電極214相同的透明導電材料形成的第一像素電極114可以在像素區域PXLl中形成在第一絕緣層13上。透明導電材料可以是從由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵 (IGO)、氧化鋁鋅(AZO)組成的組中選擇的至少一種材料。發射層118可以形成在第一像素電極114上，從發射層118發射的光可以穿過可由透明導電材料形成的第一像素電極114朝基底10發射。設置在第一像素電極114下方的緩沖層11和第一絕緣層13可由具有不同折射率的材料形成，因此可用作分布布拉格(Bragg)反射器(DBR)，從而提高從發射層118發射的光的光效率。緩沖層11和第一絕緣層13可由例如SiO2或SiNx形成。圖1中示出的緩沖層”和第一絕緣層13均可形成為單層，但是不限于此；也就是說，緩沖層11和第一絕緣層 13均可由多個層形成。第二絕緣層15可以形成在第一絕緣層13上以及第一像素電極114的外端處，暴露整個第一像素電極114的第一接觸孔C 1可以形成在第二絕緣層15中。預定的第一間隙Gl可形成在第一像素電極114的外側與第一接觸孔C 1的內側壁之間。第三絕緣層17 可以形成在第一間隙Gl中。當第三絕緣層17由有機絕緣層形成時，可以用該有機絕緣層填充第一間隙G1，從而防止在對電極119與第一像素電極114之間會發生的短路。在圖1中，形成在第一間隙Gl中的第三絕緣層17可以直接接觸第一絕緣層13的平坦上表面。然而，本發明的本實施例不限于此。也就是說，當蝕刻第二絕緣層15以形成第一間隙Gl時，設置在第二絕緣層15下方的第一絕緣層13會受到第二絕緣層15的蝕刻劑或蝕刻方法的影響。例如，當第一絕緣層13被過蝕刻時，會出現底切。此外，第一絕緣層 13下方的緩沖層11也會被過蝕刻。此外，在這種情況下，第三絕緣層17可以填充被過蝕刻的部分，以使因過蝕刻導致的影響最小化。第三絕緣層17可以形成在第一絕緣層13和第一像素電極114上，暴露第一像素電極114的上部的開口 C4可以形成在第三絕緣層17中。發射層118可以在開口 C4中形成在第一像素電極114的暴露的上部上。發射層118可以是低分子量有機材料或聚合物有機材料。當發射層118是低分子量有機材料時，可以相對于發射層118堆疊空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)。低分子量有機材料的示例包括銅酞菁(CuPc)、N，N' - 二 (萘-1-基)-N，N' - 二苯基-聯苯胺(NPB)和三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)。當發射層118由聚合物有機材料形成時，除了發射層118之外還可以形成HTL。HTL 可由聚-(3,4)-乙撐-二氧噻吩(PEDOT)或聚苯胺(PANI)形成。這里，可以使用聚合物有機材料，例如基于聚苯撐乙烯撐(PPV)的聚合物有機材料或基于聚芴的聚合物有機材料。對電極119可以沉積在發射層118上作為共電極。在有機發光顯示裝置1的情況下，第一像素電極114可以用作陽極，對電極119可以用作陰極。然而，很明顯可以顛倒電極的極性。對電極119可由包括反射材料的反射電極形成。對電極119可以包括從由Al、Mg、 Li、Ca、LiF/Ca和LiF/Al組成的組中選擇的至少一種材料。因為對電極119由反射電極形成，所以從發射層118發射的光可被對電極119反射，可透射穿過由透明導電材料形成的第一像素電極114，并可朝基底10發射。參照圖2，在根據對比例的像素區域PXL2中，由與第一柵電極214相同的透明導電材料形成的第一像素電極114可以形成在第一絕緣層13上，由與第二柵電極215相同的金屬形成的第二像素電極115會形成在第一像素電極114的邊緣部分上。換言之，與本發明的本實施例的像素區域PXLl不同，在對比例的像素區域PXL2 中，第二像素電極115的一部分會保留在第一像素電極114的邊緣部分上，因此像素區域 PXLl和PXL2的開口率會不同。將參照圖3A、圖;3B、圖4A和圖4B來對此進行描述。圖3A和圖4A分別是示出有機發光顯示裝置1的像素區域PXLl的平面圖和剖視圖。圖;3B和圖4B分別是示出根據對比例的有機發光顯示裝置2的像素區域PXL2的平面圖和剖視圖。參照圖3A和圖4A，暴露整個第一像素電極114的第一接觸孔Cl可以形成在第二絕緣層15中，第一間隙Gl可形成在第一像素電極114的外側與第一接觸孔C 1的內側壁之間。如上所述，發射層118可以在第三絕緣層17的開口 C4中形成在第一像素電極114的暴露的上部上，第三絕緣層17的開口 C4可以形成在由在第二絕緣層15中形成的第一接觸孔Cl所形成的區域Al中，因此當第一接觸孔Cl形成的區域Al增大時，發光區域可增大。 換言之，開口率增大。然而，參照圖;3B和圖4B，在對比例中，第二像素電極115會保留在第一像素電極 114的邊緣部分上，因此在第二絕緣層15中會形成暴露不是整個第一像素電極114而是第一像素電極114的一部分的第一接觸孔Cl'。第三絕緣層17可形成在第二絕緣層15與第一像素電極114上，暴露第一像素電極114的上部的開口 C4'可形成在第三絕緣層17中， 發射層118可以在開口 C4'中形成在第一像素電極114的暴露的上部上。根據對比例的第三絕緣層17的開口 C4'會形成在由在第二絕緣層15中形成的第一接觸孔C 1'所形成的區域Al'的內部。因此，當第一像素電極114的表面積保持相同時，有機發光顯示裝置2 的第一接觸孔Cl'形成的區域Al'會小于有機發光顯示裝置1的第一接觸孔Cl形成的區域Al。因此，根據對比例的像素區域PXL2的發光區域減小。換言之，開口率減小。再次參照圖1，在根據本發明實施例的電容器區域CAPl中，底電容器電極312a、覆蓋底電容器電極31 的第一絕緣層13以及包括與第一像素電極114相同的透明導電材料的第一頂電容器電極314順序地形成在緩沖層11上。底電容器電極31 可以由與薄膜晶體管的有源層212的源區21 和漏區212b 相同的材料形成，并可以包括摻雜有離子雜質的半導體。當底電容器電極31 由未摻雜有離子雜質的本征半導體形成時，電容器可以利用第一頂電容器電極314具有金屬氧化物半導體(MOS)電容器結構。然而，當底電容器電極31 由摻雜有離子雜質的半導體形成時， 電容器可具有靜電容量比MOS電容器結構的靜電容量高的金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器結構，因此可以使靜電容量最大化。因此，可使用面積比MOS電容器結構的面積小的MIM 電容器結構獲得相同量的靜電容量，因此可以增大電容器表面積減小的限度。因此，可通過形成具有大表面的第一像素電極114來增大開口率。第二絕緣層15可以形成在第一絕緣層13上以及第一頂電容器電極314的外端處，暴露整個第一頂電容器電極314的第二接觸孔C2可以形成在第二絕緣層15中。這里， 預定的第二間隙G2可形成在第一頂電容器電極314的外側與第二接觸孔C2的內側壁之間。第三絕緣層17可以形成在形成有第二間隙G2的區域中。當第三絕緣層17由有機絕緣材料形成時，可以用該有機絕緣材料填充第二間隙G2，從而防止在底電容器電極31 與第一頂電容器電極314之間會發生的短路。此外，因為具有小的介電常數的有機絕緣材料可設置在對電極119與第一頂電容器電極314之間，所以可以減小在對電極119與第一頂電容器電極314之間會形成的寄生電容，從而防止因寄生電容導致的信號擾動。雖然圖1中未示出，但是連接到底電容器電極31 的導線單元Wl (見圖5A)可設置在與底電容器電極31 相同的層上。與底電容器電極31 相同，導線單元Wl也可包括摻雜有離子雜質的半導體。再次參照圖2，在根據對比例的電容器區域CAP2中，由與薄膜晶體管的有源層212 相同的材料形成的底電容器電極31 、覆蓋底電容器電極31 的第一絕緣層13、包括如第一柵電極214的透明導電材料一樣的透明導電材料的第一頂電容器電極314以及由與第二柵電極215相同的材料形成的第二頂電容器電極315形成在緩沖層11上，第二頂電容器電極315會形成在第一頂電容器電極314的邊緣部分上。也就是說，與本發明的本實施例的電容器區域CAPl不同，在對比例的電容器區域 CAP2中，第二頂電容器電極315的一部分會保留在第一頂電容器電極314的邊緣部分上，因此電容器區域CAP 1和CAP2的靜電容量會不同。另外，連接到電容器的導線的信號傳輸質量會不同。將參照圖5A、圖5B、圖6A和圖6B來對此進行描述。圖5A和圖6A分別是示出根據本發明的本實施例的有機發光顯示裝置1的電容器區域CAPl的平面圖和剖視圖。圖5B和圖6B分別是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置2的電容器區域CAP2的平面圖和剖視圖。參照圖5A和圖6A，根據當前實施例，暴露整個第一頂電容器電極314的第二接觸孔C2可形成在第二絕緣層15中，第二間隙G2可形成在第一頂電容器電極314的外側與第二接觸孔C2的內側壁之間。如將在后面描述的，底電容器電極31 的將要摻雜有離子雜質的區域和連接到底電容器電極31 的導線單元Wl可根據形成在第二絕緣層15中的第二接觸孔C2所形成的區域A2的尺寸而改變。當被第二接觸孔C2暴露的第一頂電容器電極314的尺寸小于底電容器電極31 的尺寸時，會存在底電容器電極31 的邊緣部分的半導體層的未摻雜有離子的區域以及底電容器電極31 與導線單元Wl之間的連接部的未摻雜有離子的區域。 在這種情況下，電容器的容量會減小，或信號傳輸質量會降低。然而，根據當前實施例，整個第一頂電容器電極314可通過第二接觸孔C2而被暴露，因此底電容器電極31 和導線單元Wl均可以摻雜有離子雜質。因此，在底電容器電極 312a和導線單元Wl中不存在未摻雜有離子的區域，因此可增大靜電容量，并且可以提高信號傳輸質量。然而，參照圖5B和圖6B，在根據對比例的電容器區域CAP2中，第二頂電容器電極 315會保留在第一頂電容器電極314的邊緣部分上，因此在第二絕緣層15中會形成不是暴露整個第一頂電容器電極314而是僅暴露第一頂電容器電極314的一部分的第二接觸孔 C2'。因此，第二接觸孔C2'所形成的區域A2'會小于上述有機發光顯示裝置1的第二接觸孔C2所形成的區域A2，因此對比例中底電容器電極31 的摻雜有離子雜質的區域會小于本實施例的底電容器電極31 的摻雜有離子雜質的區域。因此，靜電容量會減小。具體地講，底電容器電極31 的未摻雜有離子的部分312c可以是導線單元W2和底電容器電極 31 之間的連接部的部分，這會降低電容器的導線單元W2的信號傳輸質量。在下文中，將參照圖7至圖13描述有機發光顯示裝置1的制造方法。圖7是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置1的制造方法的第一掩模操作的剖視圖。參照圖7，在其上堆疊有緩沖層11的基底10上形成薄膜晶體管的有源層212和底電容器電極312c。雖然圖7中未示出，但是可以在第一掩模操作中與底電容器電極312c 同時形成連接到底電容器電極312c的電容器導線單元。可以由具有SiO2作為主要組分的透明玻璃材料形成基底10，并且還可在基底10 上形成包括SiA和/或SiNx的緩沖層11，使得基底10是平坦的，并且用來抑制雜質元素滲透到基底10中。雖然未在圖7中示出，但是可在緩沖層11上沉積半導體層(未示出)，然后可將光致抗蝕劑(未示出)涂覆在半導體層(未示出)上，之后可以使用第一光掩模(未示出) 利用光刻工藝將半導體層(未示出)圖案化，從而可同時形成薄膜晶體管的有源層212、底電容器電極312c和電容器的導線單元(未示出)。利用光刻的第一掩模操作可包括使用曝光設備(未示出)對第一光掩模(未示出)進行曝光，以及顯影、蝕刻、剝離或灰化操作。可由非晶硅或結晶硅(多晶硅)形成半導體層(未示出)。可以通過使非晶硅結晶來形成結晶硅。可以使用例如快速熱退火(RTA)方法、固相結晶(SPC)方法、受激準分子激光退火(ELA)方法、金屬誘導結晶(MIC)方法、金屬誘導橫向結晶(MILC)方法或連續橫向固化(SLS)方法來使非晶硅結晶。圖8是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置1的制造方法的第二掩模操作的結果的剖視圖。參照圖8，可以在圖7中的第一掩模操作的所得產品上堆疊第一絕緣層13，可以在第一絕緣層13上順序地形成包括透明導電材料和金屬的層(未示出)，然后可以將包括透明導電材料和金屬的層同時圖案化。作為圖案化的結果，可以在像素區域PXLl中在第一絕緣層13上順序地形成包括透明導電材料的第一像素電極114和包括金屬的第二像素電極115，可以在晶體管區域 TFTl中順序地形成包括透明導電材料的第一柵電極214和包括金屬的第二柵電極215，并可以同時在電容器區域CAPl中形成包括透明導電材料的第一頂電容器電極314和包括金屬的第二頂電容器電極315。如上所述，第一絕緣層13可包括作為單層或多個層的SW2和/或SiNx，且第一絕緣層13可用作薄膜晶體管的柵極絕緣層和電容器的介電層。可以由相同的透明導電材料形成第一像素電極114、第一柵電極214和第一頂電容器電極314。可以由相同的金屬形成第二像素電極115、第二柵電極215和第二頂電容器電極 315，并可由從由鋁(Al)、鉬(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)組成的組中選擇的至少一種金屬以單層或多個層形成第二像素電極115、第二柵電極215和第二頂電容器電極315。可以用離子雜質摻雜以上堆疊結構。例如，可使用B或P離子作為離子雜質。可以用IX IO15原子/cm2或更大的濃度對作為目標的薄膜晶體管的有源層212執行摻雜(Dl)。可以使用第一柵電極214和第二柵電極215作為自對準掩模，以用離子雜質對有源層212進行摻雜。因此，有源層212可包括摻雜有離子雜質的源區21 和漏區212b以及設置在源區21 與漏區212b之間的溝道區212c。也就是說，通過使用第一柵電極214 和第二柵電極215作為自對準掩模，可形成源區21 和漏區212b，而無需使用另外的光掩模。根據實施例，因為第一頂電容器電極314和第二頂電容器電極315用作阻擋掩模， 所以如溝道區212c，由與有源層212相同的材料形成的底電容器電極312c沒有被摻雜。 然而，可以用離子雜質摻雜電容器的未形成有第一頂電容器電極314和第二頂電容器電極 315的導線單元。圖9示出了導線單元W1，導線單元Wl連接到底電容器電極312c并且在第二掩模操作之后的第一摻雜操作中用離子雜質進行摻雜。參照圖9，因為底電容器電極312c被第一頂電容器電極314和第二頂電容器電極315阻擋，所以底電容器電極312c沒有被摻雜，但導線單元Wl摻雜有離子雜質(部分 312a)。圖10是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置1的制造方法的第三掩模操作的所得產品的剖視圖。參照圖10，可以在圖8中的第二掩模操作的所得產品上形成第二絕緣層15，可以將第二絕緣層15圖案化，以形成暴露整個第一像素電極114的第一接觸孔C 1、整個地暴露第一頂電容器電極314和第二頂電容器電極315的第二接觸孔C2以及暴露有源層212的源區21 和漏區212b的至少部分的第三接觸孔C3。第一接觸孔Cl可以被形成為暴露整個第一像素電極114，在第一像素電極114的外側與第一接觸孔C 1的內側壁之間可形成第一間隙G1。此外，第二接觸孔C2可以被形成為整個地暴露電容器的第一頂電容器電極314和第二頂電容器電極315，在第一頂電容器電極314和第二頂電容器電極315的外側與第二接觸孔C2的內側壁之間可形成第二間隙 G2。如上所述，因為可以在第二絕緣層15中形成第一接觸孔C 1以暴露整個第一像素電極114，所以可擴大發光區域，從而增大開口率。圖11是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置1的制造方法的第四掩模操作的所得產品的剖視圖。參照圖11，可以在第二絕緣層15上形成源電極216a和漏電極216b。均可由從由鋁(Al)、鉬(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)組成的組中選擇的至少一種金屬以單層或多個層形成源電極216a和漏電極216b。雖然沒有在圖11中明確示出，但是如下形成源電極216a和漏電極216b。首先，可在圖10中的第三掩模操作的所得產品上形成用于形成源電極216a和漏電極216b的金屬， 然后可通過使用第四光掩模(未示出)將該金屬圖案化，使得源電極216a和漏電極216b 保留下來。當用于形成源電極216a和漏電極216b的金屬與用于形成第二像素電極115和第二頂電容器電極315的金屬相同時，可以在一個蝕刻操作中使用一種蝕刻劑將源電極216a 和漏電極216b圖案化，同時去除第二像素電極115和第二頂電容器電極315。如果用于形成源電極216a和漏電極216b的金屬與用于形成第二像素電極115和第二頂電容器電極 315的金屬不同，則可以使用第一蝕刻液蝕刻用于形成源電極216a和漏電極216b的金屬以形成源電極216a和漏電極216b的圖案，并可以使用第二蝕刻液去除第二像素電極115和第二頂電容器電極315。然后，可用離子雜質摻雜通過上述第四掩模操作和蝕刻操作形成的結構。可使用 B或P離子作為離子雜質在合適的濃度內對底電容器電極31 執行摻雜(D2)。圖12示出了在第四掩模操作之后的第二摻雜操作中用離子雜質摻雜的底電容器電極3Ua。參照圖12，在第二摻雜操作之后，在第一摻雜操作中沒有被摻雜的底電容器電極 312c (見圖9)可變成摻雜有離子雜質的底電容器電極31加。因此，底電容器電極31 的導電率可增大。因此，底電容器電極312a、第一絕緣層13和第一頂電容器電極314可以形成MIM電容器結構，從而增大電容器的靜電容量。另外，因為形成在第二絕緣層15中的第二接觸孔C2可暴露整個第一頂電容器電極314，所以底電容器電極31 和導線單元Wl均可以摻雜有離子雜質。因此，可以抑制靜電容量的減小或信號傳輸質量的降低。圖14是示出根據本發明對比例的有機發光顯示裝置2的制造方法的第四掩模操作的剖視圖。參照圖14，第一接觸孔C 1'和第二接觸孔C2'可部分地暴露第一像素電極114 和第一頂電容器電極314。結果，第二像素電極115的一部分和第二頂電容器電極315的一部分會分別保留在第一像素電極114的邊緣部分上和第一頂電容器電極314的邊緣部分上。這種結構沒有在圖14中示出，但是會在第三掩模操作中形成。
當用離子雜質摻雜以上結構時，沒有被第二頂電容器電極315阻擋的底電容器電極31 被摻雜，但是被第二頂電容器電極315阻擋的部分312c沒有被摻雜，如圖15中所示。沒有被摻雜的部分312c可以是底電容器電極31 的一部分，因此會減小電容器的總靜電容量，或者會降低導線單元Wl'的信號傳輸質量。圖13是示出根據本發明實施例的有機發光顯示裝置1的制造方法的第五掩模操作的所得產品的剖視圖。參照圖13，可以在圖11中的第四掩模操作的所得產品上形成第三絕緣層17，并可以將第三絕緣層17圖案化，以形成暴露第一像素電極114的上部的開口 C4。除了限定發光區域之外，開口 C4可增大第一像素電極114的邊緣與對電極 119(見圖1)之間的距離，以防止電場集中在第一像素電極114的邊緣上，從而防止第一像素電極114與對電極119之間的短路。如上所述，因為形成在第二絕緣層15中的第一接觸孔Cl的尺寸增大，所以開口 C4 的尺寸可增大。因此，在更大的開口 C4中，還可以增大發射層118(見圖1)的長度，從而擴大發光區域并增大開口率。根據有機發光顯示裝置1及其制造方法的實施例，當在第三掩模操作中在第二絕緣層15中形成接觸孔時，可以形成第一接觸孔C 1和第二接觸孔C2，以分別整個地暴露第一像素電極114和第一頂電容器電極314，從而增大開口率和靜電容量并提高電容器導線的信號傳輸質量。雖然根據當前實施例，第一接觸孔Cl和第二接觸孔C2可以分別形成為整個地暴露第一像素電極114和第一頂電容器電極314，但是本發明不限于此。可選擇地，根據需要， 可以僅有第一接觸孔C 1或第二接觸孔C2形成為具有上述結構。根據本發明的有機發光顯示裝置及其制造方法，可以提供下面的效果。第一，可以增大發光區域的表面積，從而增大開口率。第二，可以抑制底電容器電極和導線單元不被摻雜有離子雜質，因此可以增大靜電容量并提高電容器導線的信號傳輸質量。第三，可以提供金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器結構。第四，可以通過五個掩模操作制造有機發光顯示裝置。雖然已經參照本發明的示例性實施例具體地示出并描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離由權利要求書限定的本發明的精神和范圍的情況下，在此可以做出形式和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種有機發光顯示裝置，包括底電容器電極和薄膜晶體管的有源層，形成在基底的上方，其中，底電容器電極包括與有源層形成在同一層并摻雜有離子雜質的半導體材料；第一絕緣層，形成在基底的上方，以覆蓋有源層和底電容器電極；柵電極，形成在第一絕緣層的上方，其中，柵電極包括順序地堆疊在第一絕緣層上的第一柵電極和第二柵電極，第一柵電極包括透明導電材料，第二柵電極包括金屬；像素電極和頂電容器電極，其中，像素電極形成在第一絕緣層上，像素電極包括透明導電材料，頂電容器電極與像素電極形成在同一層，頂電容器電極包括透明導電材料；薄膜晶體管的源電極和漏電極，電連接到有源層；第二絕緣層，形成在第一絕緣層與源電極之間以及第一絕緣層與漏電極之間，并包括暴露整個頂電容器電極的第一接觸孔和暴露整個像素電極的第二接觸孔中的至少一個；第三絕緣層，形成在第二絕緣層上，并暴露像素電極；發射層，形成在像素電極的上方；以及對電極，設置在像素電極的上方并面對像素電極，其中，發射層設置在像素電極和對電極之間。
2.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，第一柵電極、像素電極和頂電容器電極包括相同的透明導電材料。
3.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，透明導電材料包括從由氧化銦錫、 氧化銦鋅、氧化鋅、氧化銦、氧化銦鎵、氧化鋁鋅組成的組中選擇的至少一種材料。
4.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，在頂電容器電極的外側與第一接觸孔的內側壁之間形成有間隙。
5.根據權利要求4所述的有機發光顯示裝置，其中，在所述間隙中設置有第三絕緣層。
6.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，連接到底電容器電極的電容器導線與底電容器電極形成在同一層，電容器導線包括摻雜有離子雜質的半導體材料。
7.根據權利要求6所述的有機發光顯示裝置，其中，底電容器電極與電容器導線之間的連接部摻雜有離子雜質。
8.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，在像素電極的外側與第二接觸孔的內側壁之間形成有間隙。
9.根據權利要求8所述的有機發光顯示裝置，其中，在所述間隙中設置有第三絕緣層。
10.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，第三絕緣層包括有機絕緣材料。
11.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，有源層包括摻雜有離子雜質的半導體材料。
12.根據權利要求11所述的有機發光顯示裝置，其中，半導體材料包括非晶硅或結晶娃。
13.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，對電極是反射從發射層發射的光的反射電極。
14.根據權利要求1所述的有機發光顯示裝置，其中，在基底與第一絕緣層之間設置有折射率與第一絕緣層的折射率不同的至少一個絕緣層。
15.一種制造有機發光顯示裝置的方法，所述方法包括第一掩模操作，包括在基底的上方形成半導體層并將半導體層圖案化，以形成底電容器電極和薄膜晶體管的有源層；第二掩模操作，包括在基底的上方形成第一絕緣層以覆蓋有源層和底電容器電極，在第一絕緣層上順序地堆疊透明導電材料和第一金屬，并將透明導電材料和第一金屬圖案化，從而同時形成像素電極、頂電容器電極和薄膜晶體管的柵電極，其中，在像素電極中順序地堆疊有透明導電材料和第一金屬；第三掩模操作，包括在第二掩模操作的所得產品上形成第二絕緣層并將第二絕緣層圖案化，以形成第一接觸孔和第二接觸孔中的至少一個以及第三接觸孔，第一接觸孔整個地暴露頂電容器電極，第二接觸孔整個地暴露像素電極，第三接觸孔至少部分地暴露有源層的源區和漏區；第四掩模操作，包括在第三掩模操作的所得產品上形成第二金屬，將第二金屬圖案化以形成分別接觸暴露的源區和漏區的源電極和漏電極，并去除形成在像素電極和頂電容器電極上的第一金屬；以及第五掩模操作，包括在第四掩模操作的所得產品上形成第三絕緣層，其中，第三絕緣層暴露像素電極的透明導電材料。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，在第一掩模操作中，將半導體層圖案化為在與底電容器電極相同的層同時形成連接到底電容器電極的電容器導線。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，在第二掩模操作之后，用離子雜質摻雜有源層的源區和漏區。
18.根據權利要求16所述的方法，其中，在第三掩模操作中，在頂電容器電極的外側與第一接觸孔的內側壁之間形成間隙，以暴露整個頂電容器電極。
19.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在像素電極的外側部與第二接觸孔的內壁之間形成間隙，用來暴露整個像素電極。
20.根據權利要求15所述的方法，其中，第四掩模操作包括蝕刻第二金屬的第一蝕刻操作以及將形成在像素電極和頂電容器電極上的第一金屬去除的第二蝕刻操作。
21.根據權利要求15所述的方法，其中，在第四掩模操作中，由與第一金屬相同的材料形成第二金屬，并同時蝕刻第一金屬和第二金屬。
22.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在第四掩模操作之后，用離子雜質摻雜底電容器電極。
23.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在第五掩模操作之后，形成位于像素電極上的發射層和位于發射層上的對電極。全文摘要
本發明公開了一種有機發光顯示裝置及一種制造該有機發光顯示裝置的方法。該有機發光顯示裝置包括底電容器電極、像素電極和頂電容器電極，底電容器電極與薄膜晶體管的有源層形成在同一平面上并包括摻雜有離子雜質的半導體，頂電容器電極與柵電極形成在同一平面上，其中，形成了整個地暴露像素電極和頂電容器電極的接觸孔。
文檔編號H01L51/50GK102447074SQ20111025133
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月23日 優先權日2010年10月5日
發明者樸鐘賢, 樸鮮, 李律圭, 柳春其, 金大宇 申請人:三星移動顯示器株式會社