有機發光二極管顯示裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及有機發光二極管顯示裝置，并且更具體地，涉及一種包括在透射率和 電性能方面改進的陰極的有機發光二極管顯示裝置及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 在各種平板顯示器（FPD)當中，有機發光二極管（0LED)顯示裝置具有諸如高亮度 和低驅動電壓的優良性能。0LED顯示裝置包括陽極、發射層和陰極，并且由于當通過空穴和 電子在發射層中的結合的激子從受激態轉變為基態時產生的能量而發射光。
[0003] 因為附加光源對于發射型的0LED顯示裝置不是必需的，所以減小了 0LED顯示裝 置的厚度和重量。另外，因為0LED顯示裝置具有諸如功耗低、亮度高和響應速度快的優良 性能，所以0LED顯示裝置被認為是用于便攜式電裝置的下一代顯示裝置。
[0004] 可以根據光透射的方向將0LED顯示裝置分類為頂部發射型和底部發射型。底部 發射型0LED顯示裝置在制造的穩定性和自由度方面有優勢。然而，因為底部發射型0LED 顯示裝置在孔徑比方面有限制，所以底部發射型0LED顯示裝置在應用于高分辨率顯示裝 置時有缺點。因此，已經廣泛地研究了頂部發射型0LED顯示裝置。
[0005] 在頂部發射型0LED顯示裝置中，發射層的光通過透明的陰極來發射以顯示圖像。 一般而言，陰極由包括鋁（A1)的金屬材料形成。例如，陰極可以具有比大約10Ω/ □小的薄 層電阻并且可以具有相對較小的厚度，使得光能夠透射。然而，當陰極針對比大約10Ω/口 小的薄層電阻具有大約1000A至大約4000A的厚度時，陰極具有比大約1%小的透射率并 且光不能透射通過陰極。另外，當陰極針對光的透射具有大約20A至大約200A的厚度時， 陰極具有大約100Ω/ □至大約10000Ω/ □的薄層電阻，并且0LED顯示裝置由于電壓降而 在亮度方面具有非均勻性。
[0006] 圖1是示出了針對根據現有技術的發光二極管顯示裝置的陰極的四種厚度的關 于波長的透射率的曲線圖。
[0007] 在圖1中，具有比大約300A大的厚度的鋁的陰極在大約550nm的波長下具有大約 15%的相對較低的透射率，并且減小了包括陰極的0LED顯示裝置的發射效率。
[0008] 在形成了陽極之后，外部的粒子可以牢固地附著至陽極。因為在形成發射層之前 未通過清洗步驟去除粒子，所以陰極可以直接接觸陽極，使得陽極和陰極電連接。結果，來 自驅動薄膜晶體管（TFT)的電流不流過發射層。替代地，電流直接從陽極流向陰極并且不 從發射層發射光。因為對應的像素區域可能成為顯示黑色的暗像素，所以功耗增加并且顯 示質量劣化。
【發明內容】
[0009] 因此，本發明致力于一種基本上消除了由于現有技術的局限和缺點而導致的一個 或更多個問題的有機發光二極管顯示裝置及其制造方法。
[0010] 本發明的目的在于提供一種由于包括銀的單層或多層的陰極而改進了透射率和 電性能的頂部發射型0LED顯示裝置以及制造該頂部發射型0LED顯示裝置的方法。
[0011] 本發明的另一目的在于提供一種由于陽極與陰極之間的氧化物而防止了由粒子 引起的劣化的頂部發射型0LED顯示裝置以及制造該頂部發射型0LED顯示裝置的方法。
[0012] 附加的優點、目的和特征將在以下描述中闡述，并且部分地將從本說明書變得顯 而易見，或者可以通過本發明的實踐學習到。本發明的目的和其它優點可以通過所撰寫的 說明書及其權利要求書以及附圖中特別指出的結構來實現和獲得。
[0013] 為了實現這些目的和其它優點并且根據本發明的目的，如本文所具體實現和廣義 描述的，一種有機發光二極管顯示裝置包括：第一基板，該第一基板具有像素區域；第一電 極，該第一電極位于所述第一基板上的所述像素區域中；位于所述第一電極上的發射層，該 發射層包括發射材料層；位于所述發射層上的第二電極，該第二電極包括具有比大約300A 小的厚度的金屬層；以及位于所述發射材料層與所述第一金屬層之間的第二金屬層，該第 二金屬層包括銫（Cs)、鈉（Na)、鋰（Li)、鎢（W)、鎂（Mg)和銀（Ag)中的至少一種。
[0014] 在本公開的另一方面中，一種制造有機發光二極管顯示裝置的方法包括以下步 驟：在第一基板上的像素區域中形成第一電極；在所述第一電極上形成發射層；在所述發 射層上形成第二電極，該第二電極包括具有比大約300A小的厚度的金屬層；以及在氧環境 和臭氧環境中的一個下分別對所述第一電極和所述第二電極施加低電平電壓和高電平電 壓，其中，氧化物圖案通過所述低電平電壓和所述高電平電壓而形成在所述第二電極以及 通過所述發射層暴露的所述第一電極之間。
[0015] 應當理解，以上總體描述和以下詳細描述這二者是示例性和說明性的，并且旨在 提供對要求保護的本發明的進一步說明。
【附圖說明】
[0016] 附圖被包括以提供對本發明的進一步理解，并且被并入本說明書并構成本說明書 的一部分，附圖例示了根據本發明的實施方式，并且與本說明書一起用來說明根據本發明 的實施方式的原理。附圖中：
[0017] 圖1是示出了針對根據現有技術的發光二極管顯示裝置的陰極的四種厚度的關 于波長的透射率的曲線圖；
[0018] 圖2是示出了根據本公開的第一實施方式的有機發光二極管顯示裝置的像素區 域的視圖；
[0019] 圖3是示出了根據本公開的第一實施方式的有機發光二極管顯示裝置的截面圖；
[0020] 圖4是示出了針對根據本公開的第一實施方式的有機發光二極管顯示裝置的第 二電極的兩種厚度的關于波長的透射率的曲線圖；
[0021] 圖5是示出了根據本公開的第一實施方式的具有氧化物層的有機發光二極管顯 示裝置的截面圖；
[0022] 圖6是示出了針對根據本公開的第一實施方式的有機發光二極管顯示裝置的第 二電極的兩種厚度和兩個沉積速率的關于波長的透射率的曲線圖；
[0023] 圖7A至圖7D是示出了根據本公開的第一實施方式的制造有機發光二極管顯示裝 置的方法的截面圖；
[0024] 圖8是示出了根據本公開的第二實施方式的有機發光二極管顯示裝置的截面圖；
[0025] 圖9是示出了針對根據本公開的第二實施方式的有機發光二極管顯示裝置的第 二電極的合金層的兩種材料的關于波長的透射率的曲線圖；
[0026] 圖10是示出了根據本公開的第二實施方式的具有氧化物層的有機發光二極管顯 示裝置的截面圖；
[0027] 圖11A至圖11D是示出了根據本公開的第二實施方式的制造有機發光二極管顯示 裝置的方法的截面圖；
[0028] 圖12是示出了根據本公開的第三實施方式的有機發光二極管顯示裝置的截面 圖；
[0029] 圖13示出了針對根據本公開的第三實施方式的有機發光二極管顯示裝置的第二 電極的四個氧化時間的關于波長的透射率的曲線圖；以及
[0030] 圖14A至圖14D是示出了根據本公開的第四實施方式的制造有機發光二極管顯示 裝置的方法的截面圖。
【具體實施方式】
[0031] 現在將詳細地參照示例性實施方式，其示例被例示在附圖中。相同的附圖標記可 以用來在全部附圖中指代相同或相似的部分。在以下描述中，被并入本文的已知功能和配 置的詳細描述在其可能使本實施方式的主題混淆時將被省略。
[0032] 在下文中，將參照圖1至圖14D來詳細描述示例性實施方式。
[0033] 圖2是示出了根據本公開的第一實施方式的有機發光二極管顯示裝置的像素區 域的視圖。
[0034] 在圖2中，選通線GL與數據線DL和電力線PL交叉以限定像素區域P，并且開關薄 膜晶體管（TFT)STr、驅動TFTDTr、存儲電容器StgC和發光二極管E形成在像素區域P中。 開關TFTSTr連接至選通線GL和數據線DL，并且驅動TFTDTr連接至開關TFTSTr。發光 二極管E的第一電極連接至驅動TFTDTr的漏極并且發光二極管E的第二電極接地。電力 線PL的電力電壓通過驅動TFTDTr而被施加到發光二極管E。存儲電容器StgC連接在驅 動TFTDTr的柵極與源極之間。
[0035] 當選通信號被供應給選通線GL時，開關TFTSTr被導通并且數據線DL的數據信 號被施加到驅動TFTDTr的柵極。結果，驅動TFTDTr被導通并且發光二極管E發射光。
[0036] 當驅動TFTDTr被導通時，確定通過電力線PL的發光二極管E的電流的電平，使 得發光二極管E能夠顯示灰度。存儲電容器StgC在開關TFTSTr被截止的同時使驅動TFT DTr的柵極的電壓保持恒定。因此，即使當開關TFTSTr被截止時，也可以使發光二極管E 的電流的電平保持恒定直到下一幀為止。
[0037] 圖3是示出根據本公開的第一實施方式的有機發光二極管顯示裝置的截面圖。
[0038] 在圖3中，頂部發射型的有機發光二極管（0LED)顯示裝置100包括用于封裝的第 一基板110和第二基板170,并且（圖2的）開關薄膜晶體管（TFT)STr、驅動TFTDTr和發 光二極管E形成在第一基板110的內表面上。可以在另一實施方式中通過在第一基板110 的頂面上形成無機絕緣層或有機絕緣層來省略第二基板170。第一基板110可以被稱為陣 列基板并且第二基板170可以被稱為封裝基板。
[0039] 包括在半導體層113的中心部處的有源區域113a以及在有源區域113a的兩側處 的源區域113b和漏區域113c的半導體層113形成在第一基板110上。有源區域113a可 以由本征多晶硅形成以充當溝道，并且源區域113b和漏區域113c可以由摻雜多晶硅形成 以充當源極和漏極。盡管未示出，但是諸如二氧化硅（Si02)和氮化硅（SiNx)的無機絕緣 材料的緩沖層可以形成在第一基板110與半導體層113之間。緩沖層可以形成在第一基板 110與半導體層113之間，以防止半導體層113由于在針對半導體層113的結晶工藝期間從 第一基板110噴出的堿離子而導致劣化。
[0040] 柵絕緣層116形成在半導體層113上，并且柵極120形成在半導體層113的有源 區域113a上的柵絕緣層116上。另外，連接至開關TFTSTr的柵極的（圖2的）選通線GL 形成在柵絕緣層116上。
[0041] 諸如二氧化硅（Si02)和氮化硅（SiNx)的無機絕緣材料的層間絕緣層123形成在 柵極120和選通線GL上。層間絕緣層123和柵絕緣層116具有暴露半導體層113的源區 域113b和漏區域113c的半導體接觸孔126。
[0042] 與選通線GL交叉的（圖2的）數據線DL和（圖2的）電力線PL形成在層間絕 緣層123上。另外，彼此間隔開的源極133和漏極136形成在層間絕緣層123上。源極133 和漏極136通過半導體接觸孔126分別連接至半導體層113的源區域113b和漏區域113c。
[0043] 半導體層113、柵絕緣層116、柵極120、層間絕緣層123、源極133和漏極136構成 驅動TFTDTr。開關TFTSTr可以具有與驅動TFTDTr相同的結構。開關TFTSTr連接至 選通線GL、數據線DL和驅動TFTDTr。
[0044] 盡管在第一實施方式中開關TFTSTr和驅動TFTDTr具有包括多晶硅的半導體層 113的頂部柵型，但是在另一實施方式中開關TFTSTr和驅動TFTDTr可以具有包括非晶硅 或氧化物半導體材料的半導體層的底部柵型。
[0045] 底部柵型的開關TFT和驅動TFT可以包括柵極、位于柵極上的柵絕緣層、位于柵極 上方的柵絕緣層上的具有本征非晶硅的有源層和摻雜非晶硅的歐姆接觸層的半導體層、以 及位于歐姆接觸層上的源極和漏極。另選地，底部柵型的開關TFT和驅動TFT可以包括柵 極、位于柵極上的柵絕緣層、位于柵極上方的柵絕緣層上