平面显示器制造技术

一种可通过减少接触孔和通孔的圆锥角来降低元件故障的平面显示器。该平面显示器包括：一至少具有源电极和漏电极的薄膜晶体管，其形成于绝缘衬底上；一绝缘层，其具有用于暴露源电极和漏电极之一的通孔；以及一阳极，其通过通孔与上述源电极和漏电极之一连接。通孔和阳极具有６０°或更小的圆锥角。源电极和漏电极通过接触孔分别与薄膜晶体管的源极区和漏极区连接。接触孔也具有６０°或更小的圆锥角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平面显示器，特别是涉及一种纯色有源矩阵有机发光显示器(AMOLED)，其降低阳极和通孔的圆锥角以防止故障发生。
技术介绍
一般地，AMOLED具有多个以矩阵版式排列在衬底上的像素，并且每个像素包括一具有层叠在一起的阳极、有机发射层和阴极的电致发光(EL)元件。AMOLED还包括与EL元件相连的一薄膜晶体管(TFT)，其与作为有源元件来驱动该EL元件。图1是根据现有技术的一底部发射的有机发光显示器(OLED)的剖面图。参考图1，在一绝缘衬底100上形成一缓冲层105，并且在缓冲层105上形成一具有源极区111和漏极区115的半导体层110。在栅绝缘层120上形成栅电极125，而源电极141、漏电极145形成于一层间绝缘层130上，并且分别通过接触孔131和135与源极区111和漏极区115连接。通过这种方式构成TFT。在一钝化层150上形成作为下部电极的一阳极170，并且通过通孔155与源电极141和漏电极145的漏电极145连接。在衬底上形成一有机发射层185和作为上部电极的一阴极190。以此方式构成有机EL元件。在传统的具有上述结构的有机发光显示器中，当接触孔或通孔的圆锥角θ11和θ12大时，在阳极170分级部分和接触孔或通孔附近会发生塞孔故障，或者在阳极和阴极间发生断路故障。另外，有机发射层没有被沉积在阳极的分级部分和接触孔与通孔附近，或者没有被均匀地沉积从而有比其它部分薄的厚度。因此，当在阳极和阴极间施加高电压时，有机发射层没有被沉积或薄沉积的地方就有电流密度集中从而产生圆形黑斑。由于黑斑的发生，发射区会减少从而恶化图象质量。另外，将在衬底整个表面沉积的阴极不会浓密地形成于分级部分，这就导致外部氧气或湿气渗入没有浓密形成的部分。从而，当在阳极和阴极间施加高电压时，由于由电流密度集中而产生的电迁移，在没有浓密沉积的阳极部分在阴极上具有空隙。从而，随着时间继续就会产生圆形黑斑。图4是用于表示在传统OLED中由接触孔或通孔的高圆锥角导致的恶化机械装置的接触孔附近横截面照片。参考图4，氧气或湿气通过由接触孔或通孔附近的塞孔故障导致的阴极190的开放部分渗入，从而扩散恶化。图5是用于解释在传统OLED中故障数目和接触孔或通孔圆锥角间关系的图表。参考图5，可以看出，当接触孔或通孔圆锥角为60°或更小时可防止接触孔或通孔附近的故障。图6是示出当接触孔或通孔圆锥角大时在发射区边缘部分发生黑斑的照片。参考图6，可以看出，当接触孔或通孔圆锥角是75°时在发射区边缘部分附近产生大量黑斑。在这种情况下，标记61和62分别表示在通孔和接触孔附近发生的黑斑。美国专利No.5684365揭示一种技术，在开放边缘限制钝化层的圆锥角以暴露阳极的一些部分。图2是传统底部发射OLED的剖面图。参考图2，在绝缘衬底200上形成缓冲层205，而在缓冲层205上形成具有源极区211和漏极区215的半导体层210。在栅绝缘层220上形成栅电极225，在层间绝缘层230上形成源电极241和漏电极245，而通过接触孔231和235分别和源极区211与漏极区215连接。此外，作为下电极的阳极270形成于层间绝缘层230上，并与漏电极245连接。由诸如氮化硅层的绝缘层形成的钝化层250在衬底上沉积0.5至1.0μm厚，并且被蚀刻而形成开口275以暴露阳极270的一些部分。在这种情况下，在开口275的边缘布置钝化层250以相对阳极270具有10°至30°的圆锥角θ21。然后在衬底上形成作为上部电极的有机发射层285和阴极290。在具有上述提及的传统平面显示器中，当蚀刻钝化层来暴露阳极的一些部分时，限制与阳极接触的钝化层圆锥角θ21在10°至30°范围内，以防止有机发射层故障的发生。然而，在接触孔、通孔附近和在如图4、5显示的分级部分中仍产生塞孔和断路故障，并且由于没有浓密沉积的阳极而产生黑斑。另外，美国专利No.6246179公开了采用具有平面特性的有机绝缘层技术防止在通孔、接触孔和在分级部分发生的故障。图3是具有传统顶部发射结构OLED的剖面图。参考图3，在绝缘层300上形成缓冲层305，并且在缓冲层305上形成具有源极区311和漏极区315的半导体层310。在栅绝缘层320上形成栅电极325，而在层间绝缘层330上形成源电极341与漏电极345，并且分别通过接触孔331和335与源极区311和漏极区315连接。在钝化层350上形成平面层(planarizing layer)360，而作为下电极的阳极370形成于该平面层360上，并且通过通孔355与源电极341和漏电极345中之一连接，例如，与漏电极345连接。然后像素定义层(pixel defininglayer)365形成为具有开口375以暴露阳极370的一些部分，并且在阳极370和像素定义层365上形成有机发射层385和作为上部电极的阳极390。在上述OLED中，像素定义层圆锥角θ31限制在20°至80°范围内以防止有机发射层故障，并且平面层被用于防止在接触孔或通孔附近由于衬底表面分级部分而发生的元件故障。然而，元件的可靠性依赖于在像素定义层和阳极间的圆锥角。通过举例方式，当圆锥角大时在开口边缘有机发射层和阴极很可能将要被恶化，并且当圆锥角小时因为寄生电容和配线导致的台阶会对减小圆锥角和像素定义层厚度产生限制。此外，随着增加对像素定义层的利用更进一步减少了孔径比，而从像素定义层除去的气体导致发射区减小，这导致像素尺寸缩减，从而恶化寿命和图象质量，并且要求用于沉积和蚀刻像素定义层的额外工艺。
技术实现思路
在根据本专利技术的实施例中，提供一种平面显示器，其可通过在阳极边缘减小圆锥角以防止故障的发生。在根据本专利技术的另一个实施例中，提供一种平面显示器，其可通过减小接触孔和通孔圆锥角以防止故障的发生。在根据本专利技术的另一个实施例中，提供一种平面显示器，其可增加孔径比。在根据本专利技术的另一个实施例中，提供一种平面显示器，其可延长寿命和增加图象质量。根据本专利技术的一个方面，提供一种平面显示器，包括绝缘衬底、在绝缘衬底上形成的下传导层、在下传导层上形成的上传导层、在上传导层和下传导层间形成的绝缘层。绝缘层具有使上传导层和下传导层互相连接的互连孔。相对于绝缘衬底表面，互连孔具有60°或更小的圆锥角。互连孔可具有在14°至45°范围内圆锥角。下传导层可包括薄膜晶体管的源极区和漏极区，上传导层可包括源/漏电极，并且互连孔可包括用于分别与源电极、漏电极连接的源极区、漏极区的接触孔。下传导层可为薄膜晶体管的源电极和漏电极之一，上传导层可为阳极，并且互连孔可为用于使所述薄膜晶体管的源电极和漏电极之一与阳极相连的通孔。根据本专利技术另一方面，提供一种薄膜晶体管，包括具有在绝缘衬底上形成源极区和漏极区的半导体层。在半导体层上形成栅电极，源电极与半导体层的源极区连接，而漏电极与半导体层的漏极区连接。在半导体层和栅电极间形成栅绝缘层，而在源电极、漏电极和栅电极间形成层间绝缘层。栅绝缘层和层间绝缘层具有用于分别连接源极区、漏极区与源电极、漏电极的接触孔。相对于绝缘衬底表面每个所述接触孔具有60°或更小的圆锥角。圆锥角可为45°或更小。每一个所述接触孔圆锥角的最小值可以由方程θ＝tan-1(d1/d2)确定，其中d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面显示器，包括：一绝缘衬底；一下传导层，形成于绝缘衬底上；一上传导层，形成于下传导层上；一绝缘层，其形成于上传导层和下传导层之间并且具有一用于使上传导层和下传导层互相连接的互连孔。其中相对于绝缘 衬底表面互连孔具有６０°或更小的圆锥角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金茂显，宋明原，曹洧诚，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]