制造叠层结构的方法、叠层结构、显示器件以及显示单元.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410055016.9

申请日:

2004.05.31

公开号:

CN1575057A

公开日:

2005.02.02

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01L 51/56申请日:20040531授权公告日:20080723终止日期:20130531|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H05B33/10; H05B33/26; H05B33/22; H05B33/12; G09F9/35; H01L23/48

主分类号:

H05B33/10; H05B33/26; H05B33/22; H05B33/12; G09F9/35; H01L23/48

申请人:

索尼株式会社

发明人:

横山诚一; 大和田拓央; 石川典夫

地址:

日本东京都

优先权:

2003.05.29 JP 153052/2003; 2003.08.28 JP 305285/2003

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所

代理人:

张平元;赵仁临

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内容摘要

本发明提供一种制造叠层结构的方法,其能够通过防止侧面蚀刻构图成所需形状。将由ITO等制成的粘接层、由银或含银合金制成的反射层、由ITO等制成的阻挡层依次层叠在基材上,其间具有作为基底层的平面化层,之后,在阻挡层上形成掩模,并利用该掩模同时蚀刻粘接层、反射层和阻挡层,以形成叠层结构。作为蚀刻气体的实例,优选包含甲烷(CH4)的气体。该叠层结构用作阳极,并在叠层结构上依次层叠绝缘膜、包括发光层的有机层和作为阴极的公共电极,以便形成有机发光器件。该叠层结构可以用作液晶显示器的反射电极、反射膜或配线。

权利要求书

1.  一种制造叠层结构的方法,包括如下步骤:
在基材上层叠多个层;
在该多个层上形成掩模;及
利用该掩模同时蚀刻该多个层。

2.
  根据权利要求1的制造叠层结构的方法,其中在该多个层之间形成一层由银(Ag)或含银合金制成的银层。

3.
  根据权利要求2的制造叠层结构的方法,其中该多个层的形成步骤包括下列步骤:
在该基材上形成粘接层;
形成与该粘接层表面接触的银层;及
形成与该银层表面接触的用于保护该银层的阻挡层。

4.
  根据权利要求3的制造叠层结构的方法,其中该粘接层或阻挡层中至少一层是由金属化合物或导电氧化物制成的,所述金属化合物或导电氧化物包含至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的元素。

5.
  根据权利要求3的制造叠层结构的方法,其中该粘接层或阻挡层中至少一层是由选自含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物,含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物,氧化铟(In2O3),氧化锡(SnO2)和氧化锌(ZnO)中的至少一种制成的。

6.
  根据权利要求4的制造叠层结构的方法,其中该粘接层和阻挡层包含至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的共同元素。

7.
  根据权利要求6的制造叠层结构的方法,其中该粘接层和阻挡层都至少包含铟(In)。

8.
  根据权利要求7的制造叠层结构的方法,其中该粘接层和阻挡层是由含铟、锡和氧的化合物制成的。

9.
  根据权利要求7的制造叠层结构的方法,其中该粘接层由含铟、锡和氧的化合物制成的,该阻挡层是由含铟、锌和氧的化合物制成的。

10.
  根据权利要求7的制造叠层结构的方法,其中该粘接层和阻挡层是由含铟、锌和氧的化合物制成的。

11.
  根据权利要求4的制造叠层结构的方法,其中在同时蚀刻该多个层的步骤中,利用蚀刻气体进行干法蚀刻,该蚀刻气体包括能与所有该多个层形成挥发性化合物的成分。

12.
  根据权利要求11的制造叠层结构的方法,其中该蚀刻气体包括甲烷(CH4)。

13.
  根据权利要求2的制造叠层结构的方法,还包括用脱模剂除去该掩模的步骤。

14.
  根据权利要求13的制造叠层结构的方法,其中该脱模剂包括有机氨基化合物及一种、两种或多种极性有机溶剂,所述有机氨基化合物包括选自二亚乙基三胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)-2-丙醇、N-(3-氨丙基)-N-(2-羟乙基)-2-氨基乙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺和福尔马林中的至少一种,且该脱模剂是非水的。

15.
  根据权利要求13的制造叠层结构的方法,其中该脱模剂还包含防腐剂。

16.
  根据权利要求14的制造叠层结构的方法,其中该有机氨基化合物在脱模剂中的总含量为20~50质量%,包括20质量%和50质量%。

17.
  根据权利要求14的制造叠层结构的方法,其中该脱模剂中的极性有机溶剂包括选自1,3-二甲基-2-咪唑烷酮和N-甲基-2-吡咯二酮中的至少一种。

18.
  一种叠层结构,其是这样形成的:在基材上依次形成粘接层、由银或含银合金制成的银层和阻挡层,在该阻挡层上形成掩模,及利用该掩模同时蚀刻所述阻挡层、银层和粘接层。

19.
  根据权利要求18的叠层结构,其中该粘接层或阻挡层中至少一层是由金属化合物或导电氧化物制成的,所述金属化合物或导电氧化物包含至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的元素。

20.
  根据权利要求19的叠层结构,其中该粘接层或阻挡层中至少一层是由选自含铟、锡和氧的化合物,含铟、锌和氧的化合物,氧化铟(In2O3),氧化锡(SnO2),及氧化锌(ZnO)中的至少一种制成的。

21.
  根据权利要求19的叠层结构,其中该粘接层和阻挡层包含至少一种选自铟、锡和锌的共同元素。

22.
  根据权利要求21的叠层结构,其中该粘接层和阻挡层都至少包含铟。

23.
  根据权利要求21的叠层结构,其中该粘接层和阻挡层是由含铟、锡和氧的化合物制成的。

24.
  根据权利要求21的叠层结构,其中该粘接层是由含铟、锡和氧的化合物制成的,该阻挡层是由含铟、锌和氧的化合物制成的。

25.
  根据权利要求21的叠层结构,其中该粘接层和阻挡层是由含铟、锌和氧的化合物制成的。

26.
  一种显示器件,包括:
叠层结构,该叠层结构是这样形成的:在基材上依次形成粘接层、由银或含银合金制成的银层和阻挡层,在该阻挡层上形成掩模,及利用该掩模同时蚀刻所述阻挡层、银层和粘接层。

27.
  根据权利要求26的显示器件,其中该显示器件是有机发光器件,在该有机发光器件中,包括发光层的有机层和电极依次层叠在该叠层结构上,且由发光层产生的光从有机发光器件的电极侧引出。

28.
  根据权利要求26的显示器件,其中该显示器件是液晶显示器件,在该液晶显示器件中,像素电极以及与该像素电极电连接的驱动装置和配线布置在基材上,且该叠层结构布置在基材与所述驱动装置和配线之间。

29.
  根据权利要求26的显示器件,其中该显示器件是液晶显示器件,在该液晶显示器件中,包括反射电极的像素电极布置在基材上,且该反射电极为所述叠层结构。

30.
  一种显示单元,包括:
基材上的多个显示器件,
其中每个显示器件包括叠层结构,该叠层结构是这样形成的:在基材上依次形成粘接层、由银或含银合金制成的银层和阻挡层,在该阻挡层上形成掩模,及利用该掩模同时蚀刻所述阻挡层、银层和粘接层。

31.
  根据权利要求30的显示单元,其中每个显示器件均为有机发光器件,在该有机发光器件中,包括发光层的有机层和电极依次层叠在该叠层结构上,且由发光层产生的光从有机发光器件的电极侧引出。

32.
  根据权利要求30的显示单元,其中每个显示器件均为液晶显示器件,在该液晶显示器件中,像素电极以及与该像素电极电连接的驱动装置和配线布置在基材上,且该叠层结构布置在基材与所述驱动装置和配线之间。

33.
  根据权利要求30的显示单元,其中每个显示器件均为液晶显示器件,在该液晶显示器件中,包括反射电极的像素电极布置在基材上,且该反射电极为所述叠层结构。

说明书

制造叠层结构的方法、叠层结构、显示器件以及显示单元
技术领域
本发明涉及制造叠层结构的方法,以及通过该方法制造的叠层结构、显示器件和显示单元,该叠层结构适合作为反射电极、反射薄膜或配线。
 背景技术
近年来,作为一种平板显示器,使用有机发光器件的有机发光显示器已成为关注的焦点。有机发光显示器是自发光类型,因此认为有机发光显示器具有宽视角、低功耗和适合于响应高清晰度高速度的视频信号的优点。因此,有机发光显示器的发展已经朝着实际应用进行。
作为有机发光器件,例如,熟知的是叠层,该叠层包括其间依次在基材上的第一电极、包含发光层的有机层和具有TFT(薄膜晶体管)的第二电极、平面化层等。发光层中产生的光可以从基材侧或第二电极侧引出。
作为引出光的电极,在很多情况下,使用由具有透光性的导电材料制成的透明电极,例如包含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO;氧化铟锡)。先前已经提出了透明电极的各种结构。例如,为了防止由于ITO薄膜厚度的增加而造成成本的增加,提出了一种透明电极,该透明电极包括由银(Ag)等制成的金属薄膜和由氧化锌(ZnO)等制成的高折射率薄膜的叠层(例如,参见日本待审专利申请公开2002-334792)。在该透明电极中,高折射率薄膜具有5~350nm的厚度,且金属薄膜具有1~50nm的厚度,因此高折射率薄膜相对于金属薄膜更厚,从而提高了透明电极的透光性,并且通过高折射率薄膜可以降低由金属薄膜表面引起的反射。
在很多情况下,使用各种金属电极作为不引出光的电极。例如,当光从第二电极侧引出时,作为阳极的第一电极由例如铬(Cr)的金属构成。通常,例如,提出了具有两层结构的第一电极,该两层结构包括由铬制成的金属性材料层和由包含铬的氧化物制成的缓冲薄膜层,从而通过缓冲薄膜层降低了金属性材料层铬的表面粗糙度(例如,参见日本待审专利申请公开2002-216976)。
当光从第二电极侧引出时,发光层产生的光可以直接通过第二电极引出,或可以由第一电极反射一次以便通过第二电极发射。通常,第一电极由铬等构成,因此存在第一电极光吸收率大的问题,因此通过第一电极反射的将被引出的光的损失增大。第一电极的光吸收率对有机发光器件有大的影响,因此当发光效率较低时,为了获得相同的强度就需要更大的电流。驱动电流量的提高对有机发光器件的寿命有大的影响,寿命对有机发光器件的实际使用非常重要。
因此,例如,考虑由金属中具有最高发射率的银(Ag)或含银合金构成第一电极。在这种情况下,银具有非常高的反应性,因此为了防止退化或腐蚀,如以上常规技术的情况一样,应当考虑有利于在银层表面上设置缓冲薄膜层等。
此外,有机膜直接形成在这样的第一电极上,因此需要尽量多地除去杂质。而且,在蚀刻之后,缓冲薄膜层下的银的侧面作为电极露出,因此当用脱模剂除去蚀刻后残留的掩模(光致抗蚀剂)时,需要防止银或银合金被溶解掉。
然而,在常规用于构图银的湿法蚀刻技术中,当使用包括设置在银层表面上的缓冲薄膜层的叠层结构作为第一电极时,银层与缓冲薄膜层之间蚀刻速率的不同导致银层的侧面蚀刻,由此第一电极形状中的缺陷就会造成有机发光器件中的缺陷。此外,氧气或化学溶液倾向于残留在由银层的侧面蚀刻造成的孔中,因此对有机发光器件的寿命有大的影响。
作为蚀刻第一电极之后所用的光致抗蚀剂脱模剂,已经提出了有机溶剂和氨基醇的混合物(例如,参见日本待审专利申请公开平5-281753和US5480585),并且作为氨基醇,由于2-氨基乙醇具有高的去除特性且便宜,一般使用2-氨基乙醇。
然而,在使用2-氨基乙醇的情况下,不能完全除去缓冲薄膜层上的光致抗蚀剂,因此应当考虑残留的杂质会造成例如暗斑缺陷的缺陷。而且,当用包含2-氨基乙醇的光致抗蚀剂脱模剂除去蚀刻银或银合金之后残留的光致抗蚀剂时,暴露于第一电极侧面的银或银合金就会被脱模剂腐蚀,从而造成缺陷。
发明内容
根据前述,本发明的第一目地是提供一种制造叠层结构的方法、以及通过该方法制造的叠层结构、显示器件和显示单元,该方法能防止由蚀刻多层时蚀刻速率的不同而导致的侧面蚀刻,从而在蚀刻后得到有利的形状。
本发明的第二目的是提供一种制造叠层结构的方法、以及通过该方法制造的叠层结构、显示器件和显示单元,该方法能够通过使用对由银或含银合金制成的多个层没有腐蚀性并具有良好去除特性的脱模剂减少缺陷并获得高可靠性,并且能够在同时蚀刻多层后,除去在去除掩模(光致抗蚀剂)时的暗斑缺陷中的杂质。
根据本发明的制造叠层结构的方法,包括步骤:在基材上层叠多层;在该多层上形成掩模;以及通过使用该掩模同时蚀刻该多层。形成多层的步骤包括步骤:在基材上形成粘接层;形成与粘接层表面接触的银层;以及形成与银层表面接触的用于保护该银层的阻挡层。
作为多层中的一层,可以形成由银(Ag)或含银合金制成的银层,同时,作为用光致抗蚀剂掩模蚀刻后使用的脱模剂,优选为包括有机氨基化合物和一种或两种或多种极性有机溶剂的非水脱模剂,该有机氨基化合物包括选自二亚乙基三胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)-2丙醇、N-(3-氨丙基)-N-(2-羟乙基)-2氨基乙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺和福尔马林中的至少一种。同时,在脱模剂中有机氨基化合物的总含量优选为20~50质量%,包括20质量%和50质量%,更具体地,极性有机溶剂优选包括选自1,3-二甲基-2-咪唑烷酮和N-甲基-2-吡咯二酮中的至少一种。
根据本发明的叠层结构通过在基材上依次形成粘接层、由银或含有银(Ag)的合金制成的银层和阻挡层,在该阻挡层上形成掩模,并使用该掩模同时蚀刻该阻挡层、该银层和该粘接层而形成。
根据本发明的显示器件包括通过在基材上依次形成粘接层、由银(Ag)或含银合金制成的银层和阻挡层,在该阻挡层上形成掩模,并使用该掩模同时蚀刻该阻挡层、该银层和该粘接层而形成的叠层结构。
根据本发明的显示单元包括基材上的多个显示器件,其中每个显示器件包括通过在基材上依次形成粘接层、由银或含银合金制成的银层和阻挡层,在该阻挡层上形成掩模,并使用该掩模同时蚀刻该阻挡层、该银层和该粘接层而形成的叠层结构。
在根据本发明的制造叠层结构的方法中,在基材上层叠多层之后,在该多层上形成掩模。接着,通过使用该掩模同时蚀刻该多个层。用脱模剂除去掩模。
在根据本发明的叠层结构、显示器件和显示单元中,通过同时蚀刻阻挡层、银层和粘接层就可以防止对银层的侧面蚀刻。同时,当用于掩模的脱模剂包括水时,包含在脱模剂中的成分与水反应而被碱化,被碱化的成分腐蚀银层的侧面或进入晶界而加速显示器件中像素的腐蚀,因此缺陷将增加。然而,当用上述非水脱模剂除去掩模时,不会腐蚀银层的暴露侧面中的银,并且可以完全除去掩模和阻挡层表面上的杂质,因此可以提高可靠性。
本发明的其它和进一步的目的、特征和优点将通过以下描述而显得更全面。
图1是根据本发明第一实施方案的显示单元的截面图;
图2是图1所示有机发光器件的放大截面图;
图3是图1所示有机发光器件的放大截面图;
图4A和4B是示出制造图1所示显示单元的方法中各步骤的截面图;
图5A到5C是示出图4A和4B中的步骤之后的各步骤的截面图;
图6A和6B是示出图5A到5C中的步骤之后的各步骤的截面图;
图7A和7B是示出图6A和6B中的步骤之后的各步骤的截面图;
图8是示出图7A和7B中的步骤之后的步骤的截面图;
图9是示出图8中的步骤之后的步骤的截面图;
图10是示出图9中的步骤之后的步骤的截面图;
图11是示出图10中的步骤之后的步骤的截面图;
图12是示出图11中的步骤之后的步骤的截面图;
图13A和13B是示出图12中的步骤之后的步骤的截面图;
图14是示出图13A和13B中的步骤之后的步骤的截面图;
图15是根据本发明第二实施方案的显示单元的截面图;
图16是根据本发明改进的显示单元的截面图;以及
图17是根据本发明另一改进的显示单元的截面图。
以下将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例。
[第一实施方案]
图1示出了根据本发明第一实施方案的显示单元的截面图。显示单元用作超薄有机发光器件,并且在显示单元中,驱动板10和密封板20相互面对,且其整个相对表面用由热固性树脂制成的粘接层30粘合在一起。例如,驱动板10包括发射红光的有机发光器件10R、发射绿光的有机发光器件10G和发射蓝光的有机发光器件10B,这些有机发光器件依次以作为一个整体的矩阵形状设置在由例如玻璃的绝缘材料制成的基材11上,其间具有TFT12和平面化层13。
TFT12的栅极(未示出)连接到扫描电路(未示出)上,且源和漏(未示出)通过层间绝缘膜12A连接到配线12B上,层间绝缘膜由例如氧化硅、PSG(磷硅玻璃)等构成。配线12B通过设置在层间绝缘膜12A中的连接孔(未示出)连接到TFT12的源和漏上,以起到信号线的作用。配线12B例如由铝(Al)或铝(Al)-铜(Cu)合金构成。TFT12的结构没有特别的限制,并且可以是底栅结构或顶栅结构。
提供平面化层13以平面化形成TFT12处的基材11的表面,以便形成具有均匀厚度的有机发光器件10R、10G和10B的每一层。在平面化层13中,设置连接孔13A以便将每个有机发光器件10R、10G和10B的叠层结构14连接到配线12B上。在平面化层13中,形成微小的连接孔13A,因此平面化层13优选地由具有高构图精度的材料构成。可以使用例如聚酰亚胺的有机材料或例如氧化硅(SiO2)的无机材料作为平面化层13的材料。在本实施例中,例如,平面化层13由例如聚酰亚胺的有机材料构成。
例如,每个有机发光器件10R、10G和10B包括,用其间具有TFT12和平面化层13的基材11依次叠层的作为阳极的叠层结构(第一电极)14、绝缘膜15、包含发光层的有机层16和作为阴极的公共电极(第二电极)17。如果必要的话,在公共电极17上形成保护膜18。
叠层结构14还具有反射层的功能,因此叠层结构优选地具有尽可能高的反射率以便提高发光效率。由此,叠层结构14优选地包括例如由银(Ag)或含银合金制成的反射层14A,由于银在金属中具有最高的反射率,因此可以降低反射层14A中光的吸收损失。虽然由于反射层14A具有最高的反射率而优选由银制成的反射层14A,但是,由于可以提高化学稳定性和工艺精度,并且可以提高与后面将描述的粘接层14B和阻挡层14C的粘附力,因此更优选由含有银和另一金属的合金制成的反射层14A。银具有极高的反射率、低工艺精度和低粘附力,因此处理银是非常困难的。
反射层14A优选地具有例如50~200nm以内的叠层方向上的厚度(以下简称“厚度”)。这是因为当厚度在该范围内时,可以获得高反射率。而且,反射层14A更优选地具有50~150nm以内的厚度。这是因为当反射层14A的厚度减小时,可以降低反射层14A的表面粗糙度,由此,可以减小将在以后描述的阻挡层14C的厚度以提高光引出效率。此外,由于当反射层14A的厚度减小时,可以降低表面粗糙度的增大,从而可以防止由反射层14A增大的表面粗糙度而引起的阻挡层14C缺陷的增加,表面粗糙度的增大是由于制造期间的热处理造成反射层14A的结晶化。
例如,在叠层结构14中,粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C优选以这样的方式从基材11层叠。粘接层14B设置在基材11的平坦表面11A与反射层14A之间以防止反射层14A从平面化层13分离。阻挡层14C具有作为保护膜的作用,也就是,防止反射层14A的银或含银合金与空气中的氧或硫反应、并降低在形成反射层14A之后的制造步骤期间对反射层14A损坏的作用。此外,阻挡层14C具有作为表面平面化膜的作用,该作用降低由银或含银合金制成的反射层14A的表面粗糙度。
如将在以后所描述的,通过依次在基材11上形成粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C,在阻挡层14C上形成掩模,并利用掩模同时蚀刻阻挡层14C、反射层14A和粘接层14B,来形成叠层结构14。叠层结构14侧壁表面14D的形状不限于图1所示的连续表面,并且侧壁表面14D可以具有不均匀的形状,例如部分台阶形(partly stepped shape)、折线形、曲线形或连接曲线的形状。而且,侧壁表面14D可以垂直或倾斜于基材11或平面化层13。
例如,阻挡层14C优选地由金属化合物或导电氧化物构成,该金属化合物或导电氧化物包括至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的元素。更具体地,优选阻挡层14C是由选自含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO;氧化铟锡),含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物(IZO;氧化铟锌),氧化铟(In2O3),氧化锡(SnO2),及氧化锌(ZnO)中的至少一种制成的。由于通过使用这些材料中的任何一种作为阻挡层14C,可以提高叠层结构14的表面平坦化,因此有机层16的每一层都可以具有均匀的厚度,从而可以消除由于有机层16厚度的不足而引起的叠层结构14与公共电极17之间可能的短路,更特别地,当形成将在以后描述的谐振器结构时,可以防止像素中颜色不均匀的产生以提高颜色的再现性。此外,由于这些材料在可见光范围内具有非常小的光吸收率,因此可以降低阻挡层14C中的吸收损失以光引出效率。而且,阻挡层14C还具有作为提高有机层16中的空穴注入效率的功函数调节层的作用,因此阻挡层14C优选由具有高于反射层14A的功函数的材料构成。在生产率方面,特别优选ITO和IZO作为阻挡层14C。
为了确保阻挡层14C作为保护膜起到上述作用,阻挡层14C的厚度优选为1~50nm,并且为了提高光引出效率,更优选该厚度为3~15nm。
例如,粘接层14B优选由金属化合物或导电氧化物构成,该金属化合物或导电氧化物包括至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的元素。更具体地,优选粘接层14B是由选自含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO;氧化铟锡),含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物(IZO;氧化铟锌),氧化铟(In2O3),氧化锡(SnO2),及氧化锌(ZnO)中的至少一种制成的。由于当蚀刻阻挡层14C和反射层14A之后蚀刻粘接层14B时,不用形成新的掩模或改变蚀刻气体,因此可以用相同的掩模或相同的蚀刻气体进行构图。此外,粘接层14B和阻挡层14C更优选地包括至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的共同元素,更优选地包括铟(In)。
粘接层14B优选具有足够的厚度以防止小丘(hillock)或反射层14A的分离。更具体地,粘接层14B的厚度优选为5~50nm,更优选为10~30nm。
在本实施例中,粘接层14B和阻挡层14C例如都由ITO构成。然而,例如,粘接层14B可以由ITO构成,阻挡层14C可以由IZO构成。可选地,粘接层14B和阻挡层14C可以由IZO构成。而且,粘接层14B可以由ZnO构成,阻挡层14C可以由ITO构成。
提供绝缘膜15以确保叠层结构14与公共电极17之间的绝缘,并在每个有机发光器件10R、10G和10B中精确地形成发光区所需要的形状。绝缘膜15例如具有大约600nm的厚度,且由例如氧化硅或聚酰亚胺的绝缘材料构成。形成绝缘膜15使其从侧壁表面14D铺设到叠层结构14中上表面的外围部分,并且设置与叠层结构14中的发光区相应的孔隙(aperture)部分1 5A,也就是,每个有机发光器件10R、10G和10B。
根据从有机发光器件10R、10G和10B所发射的颜色,有机层16具有不同的结构。图2示出了有机发光器件10R和10B中有机层16的放大图。每个有机发光器件10R和10B的有机层16具有一种结构,其中空穴传输层16A、发光层16B和电子传输层16C从叠层结构14依次层叠。空穴传输层16A提高空穴注入发光层16B中的效率。在本实施例中,空穴传输层16A还作为空穴注入层。发光层16B通过提供电场使电子和空穴复合而产生光,并在与绝缘膜15的孔隙区域15A相应的区域中发射光。电子传输层16C提高电子注入到发光层16B中的效率。
有机发光器件10R的空穴传输层16A例如具有大约45nm的厚度,且由双[(N-萘基)-N-苯基]联苯胺(α-NPD)构成。有机发光器件10R的发光层16B例如具有大约50nm的厚度,且由2,5-双[4-[N-(4-甲氧苯基)-N-苯基氨]]苯乙烯苯-1,4-二腈(BSB)构成。有机发光器件10R的电子传输层16C例如具有大约30nm的厚度,且由8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)构成。
有机发光器件10B的空穴传输层16A例如具有大约30nm的厚度,且由α-NPD构成。有机发光器件10B的发光层16B例如具有大约30nm的厚度,且由4,4′-双(2,2′-二苯乙烯基)二苯(DPVBi)构成。有机发光器件10B的电子传输层16C例如具有大约30nm的厚度,且由Alq3构成。
图3示出了有机发光器件10G中有机层16的放大图。每个有机发光器件10G的有机层16具有一种结构,其中空穴传输层16A和发光层16B从叠层结构14依次层叠。空穴传输层16A还作为电子注入层,且发光层16B还作为电子传输层。
有机发光器件10G的空穴传输层16A例如具有大约50nm的厚度,且由α-NPD构成。有机发光器件10G的发光层16B例如具有大约60nm的厚度,且由混合有1体积%香豆素6(C6)的Alq3构成。
图1、2和3所示的公共电极17例如具有大约10nm的厚度,且由例如银(Ag)、铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)或钠(Na)的金属或其合金构成。在本实施例中,公共电极17例如由镁(Mg)和银(Ag)的合金(MgAg合金)构成。
形成公共电极17以便用公共电极17覆盖有机发光器件10R、10G和10B。优选在绝缘膜15上设置辅助电极17A以降低公共电极17上的电压降。辅助电极17A设置在有机发光器件10R、10G和10B之间的间隙中,且其末端部分连接到干线形状(trunk-shaped)的辅助电极(未示出),该干线形状的辅助电极形成总线以便包围在基材11外围部分中设置的有机发光器件10R、10G和10B的区域。辅助电极17和干线形状的辅助电极具有信号层结构或由例如铝(Al)或铬(Cr)的具有低电阻的电气导电材料制成的叠层结构。
公共电极17还作为半透明反射层。更具体地,每个有机发光器件10R、10G和10B都具有谐振器结构,其中假定叠层结构14中的反射层14A与阻挡层14C之间的界面和靠近发光层16B一侧上的公共电极17的界面分别为第一末端部分P1和第二末端部分P2,且有机层16和阻挡层14C为谐振部分,发光层16B中产生的光产生共振,从第二末端部分P2引出。有机发光器件10R、10G和10B具有这样的谐振器结构,由于发光层16B中产生的光发生多重干涉,且该结构起到一种窄带滤光器的作用,从而可以减小引出光频谱的半幅值宽度,并且可以提高颜色纯度。此外,通过多重干涉可以削弱外部的光从密封板20进入,并且通过将在以后描述的滤色片22的组合可以使有机发光器件10R、10G和10B上的外部光的反射率变得非常小。
为了这个目的,优选使谐振器的第一末端部分P1与第二末端部分P2之间的光学距离L满足数学公式1,以便使谐振器的谐振波长(引出的光的频谱的峰值波长)与需要引出的光的频谱的峰值波长相匹配。实际上,优选选择光学距离L,以满足数学公式1的正最小值。
(数学公式1)
(2L)/λ+Φ/(2π)=m
在该公式中,L表示第一末端部分P1与第二末端部分P2之间的光学距离,Φ表示第一末端部分中产生的反射光的相移Φ1与第二末端部分中产生的反射光的相移Φ2之和(Φ=Φ12)(弧度),λ表示需要从第二末端部分P2引出的光的频谱的峰值波长,以及m是使L为正值的整数。而且,在数学公式1中,L和λ的单位可以相同,例如为nm。
图1所示的保护膜18例如具有500~10000nm以内的厚度,且为由透明电介质制成的钝化膜。保护膜18例如由氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)等构成。
如图1所示,密封板20放置在靠近公共电极17的驱动板10的一侧,且具有密封基板21,该密封基板用粘接层30密封有机发光器件10R、10G和10B。密封基板21由例如玻璃的对有机发光器件10R、10G和10B中产生的光透明的材料构成。例如,将滤色片22设置在密封基板21上以引出有机发光器件10R、10G和10B中产生的光,并吸收由有机发光器件10R、10G和10B以及配线之间反射的外部光,从而提高对比度。
滤色片22可以设置在密封基板21的任一侧,但是由于滤色片22不暴露在表面,并且通过粘接层30进行保护,因此滤色片22优选设置在靠近驱动板10的一侧。滤色片22包括红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B,它们分别相应于有机发光器件10R、10G和10B而设置。
例如,红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B各具有矩形形状,并且其间不形成间隔。红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B各由混合有色素的树脂构成,且通过色素的选择,将红、绿或蓝的目标波长(targeted wavelength)的光透射率调整得较高,而将其它波长的光透射率调整得较低。
此外,滤色片22中具有高透射率的波长范围与从谐振器结构引出的光的频谱的峰值波长λ相匹配。由此,在从密封板20进入的外部光之中,仅有具有等于引出光的频谱的峰值波长λ的光通过滤色片22,并防止具有其它波长的外部光进入有机发光器件10R、10G和10B。
例如,可以通过以下步骤制造显示单元。
图4A至14依次示出了制造显示单元的方法中的步骤。首先,如图4A所示,在由上述材料制成的基材11上形成TFT12、层间绝缘膜12A和配线12B。
接着,如图4B所示,例如通过旋涂法在整个基材11上形成由上述材料制成的平面化层13,然后在通过曝光和显影将平面化层13构图成预定形状的同时,形成连接孔13A。此后,为了酰亚胺化(imidize)聚酰亚胺,用清洁的烘干炉在例如320℃下烘烤平面化层13。
接着,如图5A所示,例如通过溅射在由平面化层13形成的平坦表面11A上形成粘接层14B,该粘接层例如由具有20nm厚度的ITO构成。
此后,如图5B所示,例如通过溅射在粘接层14B上形成反射层14A,该反射层14A例如由具有100nm厚度的含银合金构成。如此,将反射层14A形成在其间具有粘接层14B的平面化层13上,从而可以防止反射层14A从作为基底层的平面化层13分离。此外,可以防止蚀刻溶液或空气从反射层14A的分离部分进入,从而可以防止银或含银合金的反射层14A与包含在蚀刻溶液或气体中的氧或硫反应。
接着,如图5C所示,例如通过溅射在反射层14A上形成阻挡层14C,该阻挡层14C例如由具有10nm厚度的ITO构成。由此,在形成反射层14A之后立刻形成阻挡层14C,从而可以防止银或含银合金的反射层14A与空气中的氧或硫反应,可以降低对反射层14A的损坏,并且可以使反射层14A与阻挡层14C之间的界面保持清洁。
在形成粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C之后,如图6A所示,例如通过光刻在阻挡层14C上形成例如由光致抗蚀剂膜制成的掩模41。
接着,如图6B所示,利用掩模41同时蚀刻阻挡层14C、反射层14A和粘接层14B。
此后,如图7A所示,用脱模剂除去掩模41。适合于本实施例的脱模剂为包含以下材料的光致抗蚀剂脱模剂。
脱模剂是混合溶液,该混合溶液包括一种或两种或更多种有机氨基化合物和一种或两种或更多种不含水的极性有机溶剂,该有机氨基化合物选自由化学式1表示的化合物、化学式2表示的化合物和化学式3表示的化合物构成的组。而且,可以将一种或两种或更多种防腐剂添加到脱模剂中,该防腐剂选自由邻苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚、镓酸和镓酸盐构成的组。
(化学式1)
NH2-A-Y-B-Z
在该式中,A和B为相互独立并具有1~5个碳原子的直链或支链亚烷基团,Y为NH或O,以及Z为NH2、OH、NH-D-NH2(此处D为具有1~5个碳原子的直链或支链的亚烷基团)。
(化学式2)
NH2-A-N(-B-OH)2
在该式中,A和B与化学式1中的相同
(化学式3)

在该式中,R为H、具有1~5个碳原子的烷基团、具有1~5个碳原子的羟烷基团或具有1~5个碳原子的氨烷基团。
当除去构图含有银和/或含银合金的叠层结构后残留的掩模(光致抗蚀剂膜)时,将在此后描述的特定的防腐剂添加到有机氨基化合物中,该有机氨基化合物选自由化学式1、2和3表示的上述化合物构成的组,从而可以提高有机氨基化合物中去除光致抗蚀剂并改变光致抗蚀剂层的性质,并且可以降低有机氨基化合物对银或含银合金的腐蚀性。
在此,化学式1和2中的A和B的碳原子数目优选为共2~10个,且根据光致抗蚀剂的去除特性和对银的腐蚀性,更优选总共为2~6个。
在这些有机氨基化合物中,优选为二亚乙基三胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)-2丙醇、N-(3-氨丙基)-N-(2-羟乙基)-2-氨基乙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺、福尔马林,具体说来,作为对光致抗蚀剂和改变了的光致抗蚀剂具有高去除特性且对银和含银合金具有低腐蚀性的氨基醇,优选为2-(2-氨基乙氧基)乙醇。
此外,根据对光致抗蚀剂和改变了的光致抗蚀剂的去除特性和对银和含银合金的腐蚀性,有机氨基化合物的总含量优选在20质量%到50质量%范围内。当含量小于20质量%时,对改变了的光致抗蚀剂的去除特性下降,当含量大于50质量%时,对银和含银合金的腐蚀性将成为问题。
此外,引用醚基溶剂、氨基溶剂、吡咯烷二酮(pyrrolidinone)基溶剂、醇基溶剂、亚砜溶剂、咪唑烷酮基溶剂和内酯基溶剂作为混合有以上有机氨基化合物的极性有机溶剂,其中醚基溶剂例如有乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、双丙甘醇单甲基醚、双丙甘醇单乙基醚、双丙甘醇单丙基醚、双丙甘醇单丁基醚、二甘醇二甲基醚和双丙甘醇二甲基醚,氨基基溶剂例如有甲酰胺、单甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、单乙基甲酰胺、二乙基甲酰胺、乙酰胺、单甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、单乙基乙酰胺、二乙基乙酰胺,吡咯二酮基溶剂例如有N-甲基-2-吡咯二酮和N-乙基吡咯二酮,醇基溶剂例如有甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇和丙二醇,亚砜溶剂例如有二甲基亚砜,咪唑烷酮基溶剂例如有1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、1,3-二乙基-2-咪唑烷酮和1,3-二异丙基-2-咪唑烷酮,内酯基溶剂例如有γ-丁内酯和γ-戊内酯。
其中,在本实施例中优选1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、1,3-二乙基-2-咪唑烷酮和1,3-二异丙基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯二酮、N-乙基吡咯二酮、二甘醇单丁基醚、丙二醇和二甲基亚砜作为极性有机溶剂,且根据对改变了的光致抗蚀剂的去除特性,更优选的是1,3-二乙基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯二酮、二甘醇单丁基醚、丙二醇和二甲基亚砜。
引用有机酸作为防腐剂,例如氨基乙酸和乙酸、间苯三酚、间苯二酚、苯酚、苯并三唑、邻苯二酚、对苯二酚、镓酸、镓酸盐和邻苯三酚,当加入它们时,可以进一步降低对银和含银合金的腐蚀性。
如上所述,作为有机氨基化合物的优选示例,引用2-(2-氨基乙氧基)乙醇等;然而,作为其它有机氨基化合物,引用单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺等。然而,其中,在二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺等中,对银和含银合金的腐蚀性相对较小,但是对改变了的光致抗蚀剂层的去除特性成问题。另一方面,单乙醇胺具有高去除特性,而问题在于单乙醇胺腐蚀银和含银合金。
因此,当采用单乙醇胺作为有机氨基化合物时,除极性有机溶剂之外,需要防腐剂,特别是当在上述防腐剂邻苯二酚、对苯二酚、镓酸、镓酸盐和邻苯三酚中添加有机氨基化合物时,可以获得高去除特性,并且可以克服对银和含银合金的腐蚀性问题。
引用醚基溶剂、氨基基溶剂、吡咯二酮基溶剂、醇基溶剂、亚砜溶剂、咪唑烷酮基溶剂和内酯基溶剂作为混合有单乙醇胺的极性有机溶剂,其中醚基溶剂例如有乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、双丙甘醇单甲基醚、双丙甘醇单乙基醚、双丙甘醇单丙基醚、双丙甘醇单丁基醚、二甘醇二甲基醚和双丙甘醇二甲基醚,氨基基溶剂例如有甲酰胺、单甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、单乙基甲酰胺、二乙基甲酰胺、乙酰胺、单甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、单乙基乙酰胺、二乙基乙酰胺,吡咯二酮基溶剂例如有N-甲基-2-吡咯二酮和N-乙基吡咯二酮,醇基溶剂例如有甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇和丙二醇,亚砜溶剂例如有二甲基亚砜,咪唑烷酮基溶剂例如有1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、1,3-二乙基-2-咪唑烷酮和1,3-二异丙基-2-咪唑烷酮,内酯基溶剂例如有γ-丁内酯和γ-戊内酯。优选为N-甲基-2-吡咯二酮和/或1,3-二甲基-2-咪唑烷酮。
由此,可以使用各种非水的光致抗蚀剂脱模剂;然而,在本实施例中,例如,使用包含20~40%质量的一种氨基醇、10~30%质量的一种极性有机溶液和其余数量为另一种极性有机溶液的混合剂。由此,可以去除残留在阻挡层14C上的掩模41(光致抗蚀剂),并对暴露在侧表面的构成反射层14A的银和含银合金的腐蚀性最小化,因此可以减少作为显示单元使用时例如暗斑缺陷的缺陷,从而提高可靠性。
再次参照图7A和7B,在除去掩模41之后,如图7B所示,例如通过CVD(化学气相淀积)在整个基材11上形成具有上述厚度的绝缘膜15,并通过例如光刻选择性除去与发光区域相应的部分绝缘膜15,以形成孔隙部分15A。
接着,如图8所示,在整个基材11上的绝缘膜15上形成辅助电极17A,并通过例如光刻选择性蚀刻辅助电极17A以构图成预定形状。
然后,如图9所示,例如通过气相淀积依次形成有机发光器件10R的空穴传输层16A、发光层16B和电子传输层16C,所有这些层都由具有上述厚度的上述材料构成,以形成有机发光器件10R的有机层16。此时,优选使用具有孔隙51A的金属气相淀积掩模51来形成与发光区域相应的有机层16,其中孔隙51A与形成有机层16的区域相应,也就是,绝缘膜15的孔隙部分15A。然而,难以以高精确度仅在孔隙部分15A中淀积有机层16,因此整个孔隙部分15A可能被有机层16覆盖,以致使有机层16铺设在绝缘膜15的边缘上。
此后,移动气相淀积掩模51,并如图10所示,与有机发光器件10R的有机层16的情况一样,依次形成有机发光器件10G的空穴传输层16A和发光层16B,以形成有机发光器件10G的有机层16,所有这些层都由具有上述厚度的上述材料构成。接下来,再次移动气相淀积掩模51,并如图10所示,与有机发光器件10R的有机层16的情况一样,依次形成有机发光器件10B的空穴传输层16A、发光层16B和电子传输层16C,以形成有机发光器件10B的有机层16,这些层都由具有上述厚度的上述材料构成。图10示出了气相淀积掩模51的孔隙51A与有机发光器件10B的有机层16相对的状态。
形成每个有机发光器件10R、10G和10B的有机层16之后,如图11所示,例如通过气相淀积在整个基材11上形成由具有上述厚度的上述材料制成的公共电极17。由此,将公共电极17连接到已经形成的辅助电极17A和作为总线的干线形状的辅助电极(未示出)。这样,形成了图1到3中所示的有机发光器件10R、10G和10B。
接着,如图12所示,在公共电极17上形成由具有上述厚度的上述材料制成的保护膜18。由此,形成图1所示的驱动板10。
此外,如图13A所示,通过旋涂等方法用红色滤光片22R的材料涂覆由上述材料制成的密封板21,然后通过光刻构图红色滤光片22R的材料,并烘烤以便形成红色滤光片22R。接着,如图13B所示,与红色滤光片22R的情况一样,依次形成蓝色滤光片22B和绿色滤光片22G。由此,形成密封板20。
在形成密封板20和驱动板10之后,如图14所示,通过涂敷在基材11上形成有机发光器件10R、10G和10B的一侧上形成由热固性树脂制成的粘接层30。可以通过从狭缝喷嘴分配器(slit nozzle dispenser)释放出树脂,或通过辊涂或丝网印刷进行涂敷。接着,如图1所示,在其间用粘接层30将驱动板10和密封板20结合在一起。此时,密封板20形成滤色片22的表面优选与驱动板10相对。此外,优选地避免气泡进入粘接层30。之后,调整驱动板10的有机发光器件10R、10G和10B与密封板20的滤色片22之间相对位置,然后在预定温度下进行热处理预定的时间以固化粘接层30的热固性树脂。由此,完成图1到3所示的显示单元。
在显示单元中,当在叠层结构14与公共电极17之间施加预定电压时,电流注入到有机层16的发光层16B中,并使空穴与电子复合,以便主要从靠近空穴传输层16A一侧上的发光层16B的界面发射出光。光在第一末端部分P1与第二末端部分P2之间反射几次,然后通过公共电极17引出。在本实施例中,同时蚀刻阻挡层14C、反射层14A和粘接层14B,因此可以防止反射层14A的侧面蚀刻,从而将叠层结构14形成有利的形状。因此,可以防止由于反射层14A或阻挡层14C中的缺陷而在有机发光器件10R、10G和10B中产生缺陷,从而可以延长显示单元的寿命。
由此,在本实施例中,以这种顺序形成粘接层14B、反射层14A和阻挡层1 4C之后,通过使用掩模41同时蚀刻它们,因此,可以可靠地防止由于侧面蚀刻在反射层14A或阻挡层14C的形状中产生缺陷。
此外,蚀刻之后,通过使用上述非水的光致抗蚀剂脱模剂除去掩模41,因此可以消除阻挡层14C表面上残留的抗蚀剂,从而可以防止对暴露于侧面的银或含银合金的腐蚀。因此,可以减少有机发光器件10R、10G和10B中的例如暗斑缺陷的缺陷,并延长显示单元的寿命。由此,本实施例特别优选在叠层结构14中包括由银或含银合金制成的反射层14A,可以提高叠层结构14的反射率,从而提高光引出效率。
而且,在不用若干次形成掩模41的情况下,仅使用一个掩模41蚀刻粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C,因此可以将显影剂或脱模剂对阻挡层14C的损坏减到最小,并且可以将制造步骤减少到常规制造方法的大约三分之一。因此,可以以低成本制造具有高性能的显示单元。
[第二实施例]
图15示出了根据本发明第二实施例的显示单元的截面图。该显示单元用作透射-反射(半透射)液晶显示器,驱动板60与相对板70相互面对,且在它们之间设置液晶层80。
在驱动板60中,像素电极62以矩阵形状形成基材61上,基材61例如由玻璃构成。在基材61上,形成包括作为电连接于像素电极62的驱动装置TFT63的有源驱动电路、配线63A等。在整个基材61表面上设置对准膜64。另一方面,在基材61的另一表面上设置偏振片65。此外,在基材61的表面与TFT63和配线63A之间设置相当于第一实施方案的叠层结构14。在叠层结构14与TFT63和配线63A之间设置绝缘膜66。
例如,像素电极62包括透明电极62A和反射电极62B。透明电极62A例如由ITO构成,反射电极62B例如由铝(Al)或银(Ag)构成。形成反射电极62B使其铺设在透明电极62A的区域上。形成反射电极62B的区域是反射显示区,透明电极62A未铺设反射电极62B的区域是透射显示区。
TFT63的栅电极(未示出)连接到扫描电路(未示出)上,且源(未示出)连接到作为信号线的配线63A上,漏(未示出)连接到像素电极62上。配线63A的材料与第一实施方案中配线13B的相同。此外,与第一实施方案中的TFT12的情况一样,TFT63的结构没有特别限制。TFT63和配线63A被保护膜63B覆盖,保护膜例如由氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)构成。
在本实施例中,叠层结构14具有作为反射膜的作用,用于反射不进入透明电极62A的入射光,以使光返回到背光侧(未示出)。粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C的材料和厚度与第一实施方案中的相同。
对准膜64由氧化硅(SiO2)等倾斜淀积的膜构成。在这种情况下,当改变倾斜淀积的淀积角度时,可以控制将在以后描述的液晶层80的预倾角(pretiltangle)。作为对准膜64,可以使用通过摩擦(对准)工艺形成在例如聚酰亚胺的有机化合物上的膜。在这种情况下,通过改变摩擦条件可以控制预倾角。
偏振片65是一种使光由背光(未示出)转变成一个确定方向上的线性偏振光的光学器件,偏振片65例如包括聚乙烯醇(PVA)膜。
绝缘膜66例如由氧化硅(SiO2)构成。可以根据工艺使用聚酰亚胺作为绝缘膜66。
相对板70包括由玻璃制成的相对基板71,且相对基板71位于其间具有液晶层80的驱动板60的上面。在相对基板71上,例如,从与像素电极62相应的相对基板71依次层叠透明电极72和滤色片73。此外,在相对基板71上,沿滤色片73的分界线设置作为黑底(black matrix)的光吸收膜74。在整个相对基板71靠近液晶层80的一侧上设置对准膜75,并在相对基板71的另一侧上设置偏振片76。
透明电极72例如由ITO构成。滤色片73具有与第一实施方案中的滤色片22相同的结构。光吸收膜74吸收进入相对基板71的外部光或由配线64反射的反射外部光以提高对比度,光吸收膜74例如由黑色树脂膜或使用薄膜干涉的薄膜滤光片构成,该黑色树脂膜具有为1的光密度并添加有黑色颜料。薄膜滤光片包括一个或多个由金属、金属氮化物或金属氧化物制成的薄层,以便通过使用薄膜干涉使光衰减。更具体地,引用其中铬和氧化铬(III)(Cr2O3)交替叠层的滤光片作为薄膜滤光片。对准膜75和偏振片76具有与驱动板60的对准膜64和偏振片65相同的结构。
液晶层80通过施加电压改变排列状态以改变透光性。当驱动期间液晶分子排列的方向不均匀时,对比度变得不均匀。为了避免不均匀的对比度,液晶层80在预先确定的方向上具有略微预倾斜的角度。
例如,可以通过以下步骤制造显示单元。
首先,与第一实施方案的情况一样,在粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C层叠在基材61的平坦表面61A上之后,同时蚀刻它们。之后,用光致抗蚀剂脱模剂除去掩模。接着,形成有上述材料制成的绝缘膜66以便用绝缘膜66覆盖叠层结构14,并形成透明电极62A和反射电极62B以形成像素电极62。接着,在叠层结构14和绝缘膜66上形成TFT63和配线63A,并用保护膜63覆盖它们。之后,在整个基材61上形成对准膜64,并进行摩擦工艺。由此,形成驱动板60。
此外,在相对基板的表面上形成透明电极72、光吸收膜74和滤色片73。接着,在整个相对基板71上形成对准膜75,并进行摩擦工艺。由此,形成相对板70。
接着,在驱动板60或相对板70的外围部分中设置例如由环氧树脂等制成的密封元件,并设置球状的或柱状的垫片(未示出)。然后,将驱动板60和相对板70对准以便使像素电极62与透明电极72相互面对,并固化密封元件以便将驱动板60和相对板70结合起来,并在它们之间注入液晶层80以密封它们。之后,将偏振片65和76分别贴在驱动板60和相对板70上。由此,完成图15所示的显示单元。
在显示单元中,例如,当在像素电极62和透明电极72之间施加预定电压时,液晶层80的排列状态改变,从而改变透光性。由背光(未示出)进入透明电极62A的入射光R1穿过液晶层80以作为透射光R2引出。此外,由背光进入反射电极62B或叠层结构14的入射光R3被反射电极62B或叠层结构14的反射层14A反射,且反射光R4返回到背光侧;然而,反射光R4通过设置在背光的反射镜(未示出)重新进入像素电极62A。而且,由相对板70侧面进入的外部光H1被反射电极62B反射以作为反射光H2引出。在此,同时蚀刻阻挡层14C、反射层14A和粘接层14B,因此可以防止反射层14A的侧面蚀刻,从而在叠层结构14的形状中没有缺陷,该形状例如是其中形成在反射层14A周围的阻挡层14C的盖状(canopy-shape)投影,叠层结构14形成为有利的形状。由此,例如,可以防止阻挡层14C盖状部分的碎片进入像素电极62和液晶层80。而且,例如,就不会通过侧面蚀刻在反射层14A中形成间隙,且不会在孔中残留化学溶液,因此可以延长显示单元的寿命。
由此,在本实施例中,与第一实施方案的情况一样,依次形成粘接层14B、反射层14A和阻挡层14C后,通过使用掩模41同时蚀刻它们,并用脱模剂除去掩模41,因此可以可靠地消除残留在反射层14A或阻挡层14C上的抗蚀剂,可靠地防止对反射层14A或阻挡层14C的腐蚀,并且可以延长显示单元的寿命。此外,与第一实施方案的情况一样,第二实施例特别优选在叠层结构14中包括由银或含银合金制成的反射层14A,可以提高叠层结构14的反射率以提高背光的利用率,并降低显示单元的功率消耗。而且,可以减少制造步骤,从而可以以低成本制造具有高性能的显示单元。
虽然参考实施例描述了本发明,但本发明不具体限于此,并可以作各种更改。例如,各层的材料和厚度、膜形成方法、膜形成条件等都不限于实施例中的那些描述,可以应用任何其它材料、任何其它厚度、任何其它膜形成方法和任何其它膜形成条件。
此外,例如,在以上实施例中,描述了这种情况,其中粘接层14B和阻挡层14C由金属化合物或导电氧化物构成,该金属化合物或导电氧化物包括至少一种选自铟(In)、锡(Sn)和锌(Zn)的元素,更具体地,它们是由选自ITO、IZO、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)和氧化锌(ZnO)中至少一种制成的;然而,粘接层14B或阻挡层14C可以由不同于以上所描述的材料的任何材料构成。例如,阻挡层14C可以由具有低的光吸收性且可以与反射层14A和粘接层14B同时蚀刻的任何透明材料构成。
而且,例如,粘接层14B不仅可以通过溅射形成,还可以通过气相淀积、CVD、MOCVD(金属有机化学气相淀积)、激光烧蚀、电镀等形成。同样,反射层14A不仅可以通过溅射形成,还可以通过气相淀积、CVD、MOCVD、激光烧蚀、电镀等形成。
此外,在第一实施方案中,详细描述了有机发光器件10R、10G和10B的结构;然而,它们中的每一个不必包括例如绝缘膜15、辅助电极17A和保护膜18的所有层,并且它们中的每一个还可以包括任何其它层。而且,虽然可以在公共电极17不是半透明电极而是透明电极、且公共电极17不具有谐振结构的情况下应用本发明,本发明将提高叠层结构14中的反射率,因此,在以下情况中可以获得更高的效果,在该情况中叠层结构14中反射层14A和阻挡层14C之间的界面以及公共电极靠近发光层16B一侧的界面分别为第一末端部分P1和第二末端部分P2,且有机层16和阻挡层14C具有作为谐振器部分的谐振结构。
而且,在第二实施例中,作为示例描述了透射-反射液晶显示器;然而,本发明可应用在任何其它液晶显示器中。例如,如图16所示,在透射液晶显示器中,可以设置叠层结构14作为反射膜。而且,如图17所示,叠层结构14可以用作反射像素电极。更进一步,在第二实施例中,可以设置叠层结构14代替反射电极62B或配线63A。
此外,在第二实施例中,详细描述了液晶显示器件的结构;然而,不必包括所有层或元件,且还可以包括任何其它层或元件。
此外,在以上实施例中,将本发明应用于例如有机发光显示单元或液晶显示单元的显示单元的情况;然而,例如,根据本发明的叠层结构不仅可以应用于反射电极或反射膜,还可以利用反射层14A具有低阻抗的优点应用于金属配线。由此,可以防止对银的腐蚀,并获得具有高性能的金属配线。
而且,根据本发明的显示器件,特别是有机发光器件不但具体应用于显示单元,还可以应用于不是显示器的照明中。
如上所述,在根据本发明的制造叠层结构的方法和根据本发明的叠层结构中,形成多层之后,通过使用相同的掩模同时蚀刻它们,因此可以防止由于侧面蚀刻在形状中引起的缺陷,并由于制造步骤的减少而实现了成本的降低。
显然,根据上述教导,可以对本发明进行许多更改和变化。因此,可以理解,在本发明所附权利要求的范围内,可以不同于具体描述的方式实现本发明。

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本发明提供一种制造叠层结构的方法,其能够通过防止侧面蚀刻构图成所需形状。将由ITO等制成的粘接层、由银或含银合金制成的反射层、由ITO等制成的阻挡层依次层叠在基材上,其间具有作为基底层的平面化层,之后,在阻挡层上形成掩模,并利用该掩模同时蚀刻粘接层、反射层和阻挡层,以形成叠层结构。作为蚀刻气体的实例,优选包含甲烷(CH4)的气体。该叠层结构用作阳极,并在叠层结构上依次层叠绝缘膜、包括发光层的有机层。

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