[发明专利]有源式有机发光二极管显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有源式有机发光二极管显示装置(Active MatrixOrganic Light Emitting Diode Display Device，AMOLED displaydevice)的制造方法及其结构，且特别是涉及一种利用半透光光刻掩膜(half-tone mask)制造彩色滤光层(color filter layer)的有源式有机发光二极管显示装置的制造方法及其结构。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)是一种可将电能转换成光能且具有高转换效率的半导体元件，常见的用途为指示灯、显示面板以及光学读写头的发光元件等。由于有机发光二极管具备无视角、工艺简易、低成本、高应答速度、使用温度范围广泛与全彩化等特性，并符合多媒体时代显示器特性的要求，近年来已成为研究的热潮。

承上述，一种利用阵列基板上有彩色滤光阵列层(color filter onarray，以下称COA)的有源式有机发光二极管显示装置(ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode)也被提出，关于其制造方法、结构等，已有许多学者提出相关的研究。图1A～图1F为公知技术中制造具有COA结构的有源式有机发光二极管显示装置的步骤流程剖面示意图。

请参照图1A，首先，提供基板100，此基板100上已形成有元件层110。此元件层110中具有多个薄膜晶体管120(图中仅示出一个)、多条扫描线(未绘示)与多数条资料线(未绘示)，而薄膜晶体管120是通过扫描线与数据线而驱动。

请继续参照图1A，每一个薄膜晶体管120包括硅岛状物121(silicon island)、栅绝缘层122(gate-insulating layer)、栅极123(gate)、源极124a/漏极124b(source/drain)、层间介电层125(inter-layer dielectric，ILD)，以及源极/漏极接触金属126(source/drain contact metal)。值得注意的是，层间介电层125具有开口125a而暴露出薄膜晶体管120的源极124a/漏极124b(source/drain)。并且，源极/漏极接触金属126会与源极124a/漏极124b电连接，并利用此源极/漏极接触金属126使薄膜晶体管120与后续形成的透明导电层150(transparent conductive layer)电连接。

接着，请参照图1B，利用层间介电层125为缓冲层(buffer layer)，进行彩色滤光阵列层(color filter array layer)的制造，也就是形成上述所说的COA结构。其经过三次利用涂布彩色光刻胶、曝光及显影的步骤，而在层间介电层125上分别形成红色滤光层130、绿色滤光层(图中未表示)与蓝色滤光层(图中未表示)。特别是，红色滤光层130、绿色滤光层与蓝色滤光层的位置是对应后续所形成的像素区162(pixel area)的位置。

再来，请参照图1C，在基板100上继续形成平坦层(flat layer)140，而覆盖红色滤光层130、绿色滤光层与蓝色滤光层。接着，并图案化此平坦层140，而形成接触窗开口142，此接触窗开口142暴露出源极/漏极接触金属126。

继之，请参照图1D，在平坦层140上形成透明导电层150，此透明导电层150会通过接触窗开口142与源极/漏极接触金属126电连接。

再来，请参照图1E，在透明导电层150上形成像素定义层160(pixel defining layer)，此像素定义层160定义出多个像素区162(pixel area)。像素定义层160是利用涂布有机光刻胶后，并对其进行曝光与显影等步骤而形成，或是利用镀上一层无机材料层后，再利用光刻与蚀刻等步骤而形成。

之后，请参照图1F，在各个像素区162内形成有机发光材料层170，而完成有源式有机发光二极管显示装置200的制造。通过薄膜晶体管120的开关动作而施加电压到透明导电层150上，进而使有机发光材料层170发光。并且，有机发光材料层170所发出的光线，会再经过彩色滤光阵列层(如图中所示的红色滤光层130)而形成色光。