顯示設(shè)備及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了顯示設(shè)備及其制造方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種顯示設(shè)備的制造方法包括以下步驟：設(shè)置第一基板單元的陰極以使其隔著中間層面向第二基板單元的陽極；以及將陰極隔著中間層接合到陽極。第一基板單元包括第一基板、設(shè)置在第一基板上的薄膜晶體管、以及連接到薄膜晶體管的陰極。薄膜晶體管是n溝道薄膜晶體管。第二基板單元包括第二基板以及設(shè)置在第二基板上的陽極。
【專利說明】顯示設(shè)備及其制造方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于2012年9月25日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2012-210697并要求其優(yōu)先權(quán)的權(quán)益；該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]各個(gè)實(shí)施例一般涉及顯示設(shè)備及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]有機(jī)EL (電致發(fā)光)顯示器具有寬色域和卓越的視頻圖像顯示能力，并且可用于寬泛范圍的應(yīng)用(諸如智能電話、平板終端、電視機(jī)等)中。
[0005]有機(jī)EL顯示器的配置是高度不受限制的(unrestricted)。例如,可通過在基板上隔著樹脂層形成薄膜晶體管(TFT)和有機(jī)EL層以及去除基板來形成柔性顯示設(shè)備。
[0006]然而，防止有機(jī)EL層接觸水和氧氣的技術(shù)是重要的，因?yàn)橛袡C(jī)EL層在與水和氧氣反應(yīng)時(shí)劣化。同樣，存在由于有機(jī)EL層的劣化以及驅(qū)動(dòng)電路隨時(shí)間的變化引起的有機(jī)EL顯示器的輝度降低的情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意性截面圖；
[0008]圖2A是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的等效電路，而圖2B是根據(jù)比較示例的顯不設(shè)備的等效電路；
[0009]圖3A至4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0010]圖5A至5C是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的一部分的示意平面圖；
[0011]圖6A和6B是不出根據(jù)第一實(shí)施例的顯不設(shè)備的一部分的不意截面圖；
[0012]圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第一變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0013]圖8是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第二變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0014]圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第三變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0015]圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第四變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0016]圖11是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第五變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0017]圖12是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第六變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0018]圖13是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第七變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0019]圖14是示出根據(jù)第二實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意性截面圖；
[0020]圖15A和15B是示出根據(jù)第二實(shí)施例的顯示設(shè)備的一部分的示意平面圖；[0021]圖16A至16C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0022]圖17A至17C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第一變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0023]圖18A至18C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第二變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；
[0024]圖19A至19C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第三變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖；以及
[0025]圖20A至20E是示出根據(jù)第四實(shí)施例的顯示設(shè)備的一部分的示意截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種顯示設(shè)備的制造方法包括以下步驟:設(shè)置第一基板單元的陰極以使其隔著中間層面向第二基板單元的陽極；以及將陰極隔著中間層接合到陽極。第一基板單元包括第一基板、設(shè)置在第一基板上的薄膜晶體管、以及連接到薄膜晶體管的陰極。薄膜晶體管是n溝道薄膜晶體管。第二基板單元包括第二基板以及設(shè)置在第二基板上的陽極。
[0027]根據(jù)另一實(shí)施例，顯示設(shè)備包括陽極、中間層、陰極、以及薄膜晶體管。中間層包括空穴傳輸層、發(fā)光層、以及電子傳輸層，并且發(fā)光層設(shè)置在空穴傳輸層和電子傳輸層之間。陰極隔著中間層接合到陽極，并且薄膜晶體管連接到陰極，薄膜晶體管是n溝道薄膜晶體管。
[0028]現(xiàn)在將參考附圖描述各個(gè)實(shí)施例。這些附圖是示意性的或概念性的，并且各部分的厚度和寬度之間的關(guān)系、各部分之間的尺寸比例系數(shù)等不必與其實(shí)際值相同。此外，尺寸和/或比例系數(shù)在這些附圖之間甚至對(duì)于相同部分也可不同地示出。
[0029]在本申請(qǐng)的附圖和說明書中，與關(guān)于上文中的附圖所描述的那些組件類似的組件被標(biāo)示為類似的附圖標(biāo)記，并且酌情省略詳細(xì)描述。
[0030]第一實(shí)施例
[0031]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意截面圖。
[0032]圖2A是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的等效電路。
[0033]圖2B是根據(jù)比較示例的顯示設(shè)備的等效電路。
[0034]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備100包括第一基板單元20、第二基板單元30、以及中間層40。
[0035]第一基板單元20包括第一基板3、設(shè)置在該第一基板上的n溝道薄膜晶體管10、以及連接到薄膜晶體管10的陰極29。
[0036]第二基板單元30包括第二基板31以及設(shè)置在該第二基板上的陽極35。
[0037]在顯示設(shè)備100的制造工藝中，使第一基板單元20隔著中間層40與第二基板單元30相對(duì)。然后，第一基板單元20隔著置于陰極29和陽極35之間的中間層40接合到第二基板單元30。
[0038]現(xiàn)在將參考圖1描述這些組件的結(jié)構(gòu)示例。
[0039]第一基板單元20包括第一基板3、底涂層5、薄膜晶體管10、濾色片(CF)層23、平坦化層25、以及陰極29。[0040]薄膜晶體管10包括柵電極7、柵絕緣膜9、溝道層13、源電極17、以及漏電極19。
[0041]柵電極7選擇性地設(shè)置在底涂層5上。柵絕緣膜9設(shè)置在底涂層5上以覆蓋柵電極7。
[0042]溝道層13與選擇性地設(shè)置在柵絕緣膜9上的柵電極7相對(duì)。溝道保護(hù)層15設(shè)置在柵絕緣膜9上以覆蓋溝道層13。
[0043]源電極17設(shè)置在溝道保護(hù)層15上，并且經(jīng)由在溝道保護(hù)層15中形成的接觸孔17a電連接到溝道層13。
[0044]漏電極19還設(shè)置在溝道保護(hù)層15上，并且經(jīng)由在溝道保護(hù)層15中形成的接觸孔19a電連接到溝道層13。
[0045]保護(hù)層21、濾色片層23、以及平坦化層25依次層疊在溝道保護(hù)層15上。為了保護(hù)薄膜晶體管10，保護(hù)層21覆蓋除漏電極19的漏極接觸部19b以外的薄膜晶體管10。
[0046]陰極29選擇性地設(shè)置在平坦化層25上。陰極29經(jīng)由接觸孔27電連接到薄膜晶體管10，該接觸孔27從平坦化層25的上表面25a起與漏極接觸部19b連通。換句話說，陰極29具有與中間層40接觸的第一部分29a、以及經(jīng)由接觸孔27與漏極接觸部19b接觸的第二部分29b。
[0047]中間層40至少包括發(fā)光層45,并且發(fā)光層45發(fā)出具有可見光波長成分的光。發(fā)光層45是例如包括有機(jī)反光材料的有機(jī)層。在本實(shí)施例中，中間層40包括空穴注入層41、空穴傳輸層43、發(fā)光層45、以及電子傳輸層47。發(fā)光層45設(shè)置在空穴傳輸層和電子傳輸層之間。陰極29與第一部分29a處的電子傳輸層47接觸。
[0048]第二基板單元30包括第二基板31、反射電極33、以及陽極35。陽極35與中間層40的空穴注入層41接觸。
[0049]空穴從陽極35注入到中間層40，而電子從陰極29注入到中間層40。經(jīng)由空穴注入層41和空穴傳輸層43到達(dá)發(fā)光層45的空穴與經(jīng)由電子傳輸層47到達(dá)發(fā)光層45的電子進(jìn)行輻射復(fù)合。由此，從中間層40放射光。
[0050]在本實(shí)施例中，通過反射電極33將在第二基板單元30的方向上放射的光朝著第一基板單兀20的方向反射。換句話說，顯不設(shè)備100的顯不面位于第一基板單兀20 —側(cè)。
[0051]通過包含對(duì)水分和氧氣有卓越阻擋性的金屬的反射電極33，可有效地抑制水或氧氣透過第二基板單元30到達(dá)中間層40 (即，發(fā)光層、電子注入層、以及空穴注入層)且到達(dá)電極和中間層40之間的區(qū)域。
[0052]在第一基板單元20和中間層40之間，發(fā)光層45和陰極29的第一部分29a之間的間隔小于發(fā)光層45和陰極29的第二部分29b之間的間隔。含有氣體的間隙27a被包括在第二部分29b和發(fā)光層45之間?？赏ㄟ^捕獲間隙27a中的水分來減少進(jìn)入中間層40的水。
[0053]由此，在本實(shí)施例中，有可能抑制由外部環(huán)境的水、氧氣等引起的中間層40的劣化，并且可增加顯示設(shè)備100的可靠性。
[0054]在本實(shí)施例中，陰極29連接到薄膜晶體管10的漏極側(cè)。因此，顯示設(shè)備100的一個(gè)像素的等效電路具有圖2A所示的配置。S卩，中間層40串聯(lián)連接到驅(qū)動(dòng)像素的薄膜晶體管10 ;且驅(qū)動(dòng)電流Ids從中間層40流入薄膜晶體管10。經(jīng)由寫入晶體管51向薄膜晶體管10的柵極供應(yīng)信號(hào)電壓Vsig。[0055]通過這種電路配置，可抑制由中間層40的劣化引起的輝度變化。例如，即使當(dāng)中間層40的阻抗變化且薄膜晶體管40的漏極電壓變化時(shí)，柵極和源極之間的電壓Vffi也不變。因此，可抑制在中間層40中流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流Ids的變化，從而只有由中間層40的劣化引起的波動(dòng)。
[0056]相反，在根據(jù)圖2B所示的比較示例的等效電路中，中間層40連接到薄膜晶體管10的源極側(cè)。驅(qū)動(dòng)電流Ids從薄膜晶體管10 —側(cè)流入中間層40。當(dāng)中間層40的阻抗變化時(shí)，薄膜晶體管10的源極電壓變化；并且柵極和源極之間的電壓Vffi變化。因此，驅(qū)動(dòng)電流Ids的波動(dòng)不僅因?yàn)橹虚g層40的劣化而增加，而且因?yàn)橛蓶艠O電壓的變化引起的晶體管的操作點(diǎn)的波動(dòng)而增加。換句話說，中間層40的輝度變化被放大。此外，高擊穿電壓驅(qū)動(dòng)器是必需的，因?yàn)殡妷篤sig是柵極和源極之間的電壓Vffi與在中間層40中消耗的電壓Vmd之和，這導(dǎo)致高成本和高功耗。
[0057]由此，在本實(shí)施例中，可通過將中間層40的陰極側(cè)連接至薄膜晶體管10的漏極來抑制由中間層40的特性劣化引起的輝度變化，并且可降低成本和功耗。
[0058]圖3A至3D以及圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備100的制造方法的示意性截面圖。
[0059]圖5A和圖5C是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備100的一部分的示意平面圖。
[0060]圖6A和6B是不出根據(jù)第一實(shí)施例的顯不設(shè)備100的一部分的不意截面圖。
[0061]圖3A至圖3D是示出第一基板單元20的制造工藝的示意性截面圖。
[0062]首先，如圖3A所示，在第一基板3上形成底涂層5。第一基板3可包括例如透光的材料，諸如無堿玻璃等。石英玻璃和堿石灰玻璃也是有用的。諸如舉例而言氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜等絕緣材料可用作底涂層5。同樣，可使用氧化硅膜和氮化硅膜的層疊膜?？赏ㄟ^例如等離子體CVD (化學(xué)氣相沉積)來形成這些膜。底涂層5的厚度約為例如200 納米(nm)。
[0063]然后，形成薄膜晶體管10。雖然該示例所示的薄膜晶體管10是具有底柵結(jié)構(gòu)的非晶硅TFT，但是不限于此。如下所述，可使用其他材料和結(jié)構(gòu)。
[0064]通過例如濺射在底涂層5的整個(gè)表面上形成金屬薄膜。接著，通過光刻來形成抗蝕劑掩模，并且圖案化柵電極7以及諸如柵極線等的互連。金屬薄膜是鈦(Ti)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)或銀(Ag)或者這些金屬的合金的單層膜或?qū)盈B膜。
[0065]然后，在底涂層5上連續(xù)地形成柵絕緣膜9、溝道層13以及溝道保護(hù)層15，其中形成柵電極7和未示出的互連。
[0066]柵絕緣膜9是例如絕緣材料，諸如氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜等。柵絕緣膜的厚度在例如50至500nm的范圍內(nèi)。
[0067]溝道層13可包括例如氧化物半導(dǎo)體層，諸如IGZO (InGaZnO)UTO (銦錫氧化物)、ITZO (InSnZnO), IZO (InZnO)、ZnO 等。
[0068]溝道保護(hù)層15是例如形成有50至500nm范圍內(nèi)厚度的氧化硅膜、氮化硅膜、或氧
氮化硅膜。
[0069]然后，溝道層13和溝道保護(hù)層15被圖案化成指定配置，并且源電極17和漏電極19被形成為與溝道層13接觸。源電極17和漏電極19由導(dǎo)電的材料構(gòu)成。源電極17和漏電極19還可通過層疊兩種或更多種導(dǎo)電材料來形成。然后，保護(hù)層21被形成為覆蓋源電極17、漏電極19、以及溝道保護(hù)層15。
[0070]保護(hù)層21是例如氧化硅膜，或者包括氮化硅膜、氧氮化硅膜或氧化鋁膜的絕緣材料。保護(hù)層21的厚度被形成為在50至500nm的范圍內(nèi)。
[0071]溝道層13可包括例如氫化非晶硅層。在此情況下，摻雜磷的氫化非晶硅(n+a-S1:H)被形成為溝道層13與源電極之間以及溝道層13與漏電極之間的n+層。在蝕刻溝道層13的同時(shí)，可圖案化n+層。
[0072]可在柵絕緣膜9中形成接觸孔且由與源/漏電極相同的材料形成柵極互連。
[0073]然后，如圖3B所示，在保護(hù)層21上形成濾色片層23和平坦化層25。例如，通過光刻來圖案化RGB的彩色抗蝕劑。濾色片層23是例如丙烯酸樹脂并且形成為具有500至5000nm的厚度。在單色顯示的情況下，可使用不形成濾色片層23的配置。
[0074]多個(gè)像素65設(shè)置在第一基板單元20上，并且為每一像素提供薄膜晶體管10和陰極29。為了降低功耗，可形成四個(gè)子像素RGBW。在W像素處，透明樹脂層可被形成為濾色片層23。
[0075]接著，形成平坦化層25。平坦化層25可包括例如感光樹脂，諸如丙烯酸、聚酰亞胺等。平坦化層25被形成為具有例如500至5000nm的厚度。然后，使接觸孔27從平坦化層25的上表面25a起與薄膜晶體管10的漏電極19連通。
[0076]其中顛倒平坦化層25和濾色片層23的層疊次序或不設(shè)置平坦化層25的結(jié)構(gòu)是可能的。
[0077]然后，如圖3C所示，在平坦化層25以及接觸孔27的內(nèi)表面上形成陰極29。針對(duì)每一像素65形成陰極29。抑制陰極29的表面氧化的制造方法如下所述在圖案化陰極29時(shí)使用是有利的。
[0078]陰極29可包括例如導(dǎo)電材料，諸如鎂-銀合金(MgAg)、鋁(Al)、銀(Ag)等。在本實(shí)施例中，通過陰極29將中間層40的光提取到外部，因?yàn)轱@示面設(shè)置在第一基板單元20一側(cè)。因此，期望陰極29的膜厚較薄，例如不大于20nm。可在陰極29上形成氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)等的注入層以增加載流子的注入效率。
[0079]然后，如圖3D所示，在陰極29和平坦化層25上形成電子傳輸層47的一部分47a。電子傳輸層47可通過例如真空氣相沉積來形成。
[0080]接著，如圖4所示，使第一基板單元20隔著中間層40與第二基板單元30相對(duì)，并且將第二基板單元30接合到第一基板單元20。
[0081]第二基板單元30包括第二基板31、反射電極33、以及陽極35。第二基板31的材料可包括例如絕緣材料(諸如塑料、玻璃等)或不銹鋼(SUS)等。在第二基板31上通過例如濺射來形成反射電極33。反射電極33可包括例如具有高反射率的反光材料，諸如鋁、銀等。鋁箔或銀箔可粘合。
[0082]在從第二基板31 —側(cè)提取光的情況下，可使用其中局部地形成反射電極33或者不形成反射電極33的配置。
[0083]可在第二基板31和反射電極33之間形成阻擋層。阻擋層可包括包含氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、丙烯酸、環(huán)氧、氧化鋁、聚對(duì)二甲苯等中的兩種或更多種絕緣材料的單層膜或者層疊膜。
[0084]接著，在反射電極33上形成陽極35。陽極35是例如導(dǎo)電材料，諸如ITO膜等。ITO膜可通過例如濺射來形成。使用氧氣等離子體對(duì)ITO膜的表面進(jìn)行處理是有利的。由此，可增加載流子從陽極35到中間層40的注入效率，并且可增加中間層40的發(fā)光效率。
[0085]在本實(shí)施例中，在陽極35上形成中間層40。換句話說，中間層40包括在陽極35上通過例如真空氣相沉積依次形成的空穴注入層41、空穴傳輸層43、發(fā)光層45、以及電子傳輸層47。
[0086]如圖5A所示，可在第一基板單元20上形成多個(gè)顯示區(qū)(在附圖中為29)。如圖5B所示，可在第二基板單元30的整個(gè)表面上形成中間層40，并且如圖5C所示，有可能形成中間層40以使其與像素65相匹配。在圖5B的情況下，制造更容易，因?yàn)椴槐厥乖O(shè)置在第一基板單元20中的像素65與其上形成有中間層40的第二基板對(duì)準(zhǔn)。
[0087]然后，第一基板單元20和第二基板單元30隔著中間層40接合。在真空中執(zhí)行該工藝以使氣泡不保留在接合面處是有利的。具體地，將第一基板單元20加熱到80° C至130° C，使設(shè)置在第一基板單元20上的電子傳輸層47的一部分47a與設(shè)置在第二基板單元30上的電子傳輸層47的另一部分47b相接觸，并且通過增加壓力來進(jìn)行接合。由此，其中中間層40置于陰極29和陽極35之間的接合結(jié)構(gòu)完成。
[0088]除了使用碳膏或銀(Ag)膏作為陽極35與第一基板單元20的互連之間的連接單元以外，諸如圖6A和圖6B所示的方法也是可能的。
[0089]如圖6A所示，連接單元50a包括例如基底54以及設(shè)置在基底54上的凸起55，其中通過圖案化保護(hù)層21、濾色片層23和平坦化層25來形成基底54。凸起55由例如感光的丙烯酸樹脂或聚酰亞胺構(gòu)成。導(dǎo)電層57設(shè)置在凸起55和基底54的表面上。
[0090]如在圖6B所示的連接單元50b中，可通過使用導(dǎo)電樹脂或金屬膏將凸起61設(shè)置在基底54上。
[0091]連接單元50a和50b設(shè)置在第一基板單元20中。然后，當(dāng)?shù)谝换鍐卧?0和第二基板單元30接合時(shí)，凸起55或凸起61穿過中間層40，并且凸起55或凸起61的端部與陽極35接觸。由此，例如，設(shè)置在溝道保護(hù)層15上的電源線59可電連接到陽極35。
[0092]也有可能將來自外部的信號(hào)輸入到陽極，如圖15A和圖15B所示。
[0093]如圖15A所示,連接單元60a是例如包括連接到第一基板單元20h的表面上的ACF(各向異性導(dǎo)電膜)62的柔性印刷電路板(FPC)，并且導(dǎo)電樹脂64設(shè)置在連接到第二基板單元30的表面上。
[0094]如在圖15B所示的連接單元60b中，外部連接互連66可鏈接到導(dǎo)電樹脂64。
[0095]圖1所示的顯示設(shè)備100可通過以上所述的工藝來構(gòu)建。中間層40和第一基板單元之間的接觸孔27保留作為包含氣體的間隙。
[0096]在本實(shí)施例中，在第二基板單元30上形成中間層40。有可能使用塑料基板作為第二基板31，因?yàn)橹虚g層40的圖案化是不必要的。即使在第二基板單元30和第一基板單元20接合時(shí)發(fā)生塑料基板的膨脹和收縮的情況下也不會(huì)發(fā)生移位的問題，并且可實(shí)現(xiàn)高清晰度顯不。
[0097]在以上所述的制造工藝中，在形成中間層40之后設(shè)置薄膜密封層是不必要的，這導(dǎo)致更少的工藝。密封性能得以改進(jìn)，因?yàn)椴槐卦谧钃鯇有纬善陂g將膜形成溫度限于不高于中間層40的容許溫度。
[0098]設(shè)置反射電極33不僅增加了從中間層40的光提取效率，而且改善了中間層40的密封效果且使延長壽命成為可能。
[0099]如果諸如塑料、薄玻璃等柔性材料用作第二基板31，則有可能采用卷到卷(rollto roll)制造工藝,可增加材料使用效率,并且可降低制造成本。
[0100]雖然在本實(shí)施例中設(shè)置在第二基板單元30上的電子傳輸層47的一部分47b接合到設(shè)置在第一基板單元20上的電子傳輸層47的一部分47a，但是中間層40的其他層可彼此接合。
[0101]雖然在本實(shí)施例中在中間層40中除發(fā)光層45以外設(shè)置有空穴注入層41、空穴傳輸層43以及電子傳輸層47，但是這些層可任意地設(shè)置。中間層40可包括電子注入層。
[0102]換句話說，中間層包括第一層和發(fā)光層。發(fā)光層以及第一層的一部分設(shè)置在陰極上，而第一層的另一部分設(shè)置在陽極上；或者，第一層的一部分設(shè)置在陰極上，而發(fā)光層以及第一層的另一部分設(shè)置在陽極上。通過使第一層的一部分和第一層的另一部分彼此連接，將陰極和陽極隔著中間層接合。
[0103]或者，整個(gè)中間層可設(shè)置在陰極上，并且陽極可隔著中間層接合。
[0104]或者，整個(gè)中間層可設(shè)置在陽極上，并且陰極可隔著中間層接合。
[0105]中間層40的除發(fā)光層45以外的層可由有機(jī)材料或無機(jī)材料構(gòu)成。與由無機(jī)材料構(gòu)成的層相比，由有機(jī)材料構(gòu)成的層更容易接合。
[0106]圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第一變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，第一基板單元20a不包括濾色片層23。平坦化層25直接設(shè)置在覆蓋薄膜晶體管10的保護(hù)層21上。中間層40設(shè)置在第二基板單元30的陽極35上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使設(shè)置在第一基板單元20上的電子傳輸層47的一部分47a與設(shè)置在第二基板單元30 —側(cè)的電子傳輸層的另一部分47b相接觸來接合。例如，可在單色顯示設(shè)備中使用這種配置。
[0107]圖8是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第二變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，第一基板單元20b不包括平坦化層25。陰極29直接設(shè)置在濾色片層23上。中間層40設(shè)置在第二基板單元30的陽極35上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使設(shè)置在第一基板單元20上的電子傳輸層47的一部分47a與設(shè)置在第二基板單元30一側(cè)的電子傳輸層的另一部分47b相接觸來接合。
[0108]圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第三變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，保護(hù)膜67設(shè)置在陰極29的一端。保護(hù)膜67可包括例如絕緣膜，諸如聚酰亞胺膜、丙烯酸樹脂、氧化硅膜、氮化硅膜等。通過設(shè)置保護(hù)膜67，有可能防止由陰極端引起的陰極39和陽極35之間的短路。
[0109]中間層40設(shè)置在第二基板單元30的陽極35上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使設(shè)置在第一基板單元20上的電子傳輸層47的一部分47a與設(shè)置在第二基板單元30 —側(cè)的電子傳輸層的另一部分47b相接觸來接合。
[0110]圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第四變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，中間層40的空穴注入層41、空穴傳輸層43、以及發(fā)光層45設(shè)置在陽極35上。另一方面，電子傳輸層47設(shè)置在第一基板單元20的陰極29以及平坦化層25上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使設(shè)置在第一基板單元20上的電子傳輸層47與設(shè)置在第二基板單元30 —側(cè)的發(fā)光層45相接觸來接合。[0111]圖11是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第五變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，中間層40的空穴注入層41和空穴傳輸層43設(shè)置在陽極35上。另一方面，電子傳輸層47和發(fā)光層45設(shè)置在第一基板單元20的陰極29以及平坦化層25上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使設(shè)置在第一基板單元20上的發(fā)光層45與設(shè)置在第二基板單元30 —側(cè)的空穴傳輸層43相接觸來接合。
[0112]圖12是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第六變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，中間層40設(shè)置在第二基板單元30的陽極35上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使第一基板單元20的陰極29與設(shè)置在第二基板單元30 —側(cè)的電子傳輸層47相接觸來接合。
[0113]圖13是示出根據(jù)第一實(shí)施例的第七變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。在該變體中，中間層40設(shè)置在第一基板單元20的陰極29上。第一基板單元20和第二基板單元30通過使設(shè)置在第一基板單元20上的空穴注入層41與第二基板單元30的陽極35相接觸來接合。
[0114]本實(shí)施例不限于圖7至圖13所示的變體。中間層40的除發(fā)光層45以外的任一層可被分割、設(shè)置在第一基板單元20和第二基板單元30上、并且接合。
[0115]為了在整個(gè)表面上均勻地接合，期望使從接合表面處的多個(gè)層選擇的至少一個(gè)層為厚。然而，存在由于該層的阻抗增加、因此中間層40的發(fā)光效率在膜厚大于必要膜厚時(shí)降低的情況。因此，通過在接合表面的至少一側(cè)進(jìn)行該層的摻雜，遷移率增加，并且可實(shí)現(xiàn)均勻的接合，同時(shí)維持中間層40的效率。
[0116]第二實(shí)施例
[0117]圖14是示出根據(jù)第二實(shí)施例的顯示設(shè)備200的示意性截面圖。
[0118]圖15A和15B是示出根據(jù)第二實(shí)施例的顯示設(shè)備200的一部分的示意截面圖。
[0119]如圖14所示，根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備200包括第一基板單元20h、第二基板單元30、以及中間層40。
[0120]第一基板單元20h包括樹脂層4、設(shè)置在樹脂層4上的阻擋層6、設(shè)置在阻擋層6上的n溝道薄膜晶體管10、以及連接到該薄膜晶體管的陰極29。
[0121]第二基板單元30包括第二基板31以及設(shè)置在第二基板31上的陽極35。根據(jù)本實(shí)施例的第二基板31是柔性基板，例如塑料基板。
[0122]在顯示設(shè)備200的制造工藝中，使第一基板單元20h隔著中間層40與第二基板單元30相對(duì)。然后，第一基板單元20h和第二基板單元30隔著置于陰極29和陽極35之間的中間層40接合。
[0123]在第一基板單兀20h—側(cè)的未不出的第一基板3上形成樹脂層4和阻擋層6。樹脂層4可包括例如丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、芳族聚酰胺、環(huán)烯聚合物等。例如，樹脂層4可通過將具有高熱穩(wěn)定性的聚酰亞胺涂敷到第一基板3上且在400° C下烘培來形成。樹脂層4的厚度為例如I至10 ii m。
[0124]然后，阻擋層6通過例如等離子體CVD (化學(xué)氣相沉積)、濺射、或ALD (原子層沉積)來形成。阻擋層具有氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜和/或氧化鋁的單層結(jié)構(gòu)或者層疊結(jié)構(gòu)。
[0125]接著，通過經(jīng)由光刻圖案化抗蝕劑和經(jīng)由RIE (反應(yīng)離子蝕刻)蝕刻阻擋層6來形成未示出的通孔。雖然此時(shí)可挖入樹脂層4，但是可通過調(diào)整蝕刻時(shí)間來控制深度。例如，為了提供互連連接且從蝕刻控制的方面來看，期望通孔的大小不小于lOOnm。從以下所述的固定柔性印刷電路板的方面，期望不大于20nm。
[0126]然后，形成薄膜晶體管10的柵電極7以及填充通孔內(nèi)部的通孔電極。也有可能單獨(dú)地形成柵電極7和通孔電極。
[0127]接著，通過形成柵絕緣膜9、溝道層13、以及源/漏電極來完成薄膜晶體管10。在形成濾色片層23、平坦化層25、以及陰極29之后，通過第一實(shí)施例所例示的任何方法來接合第一基板單元20h和第二基板單元30。
[0128]有可能通過使用ACF等連接柔性印刷電路板(FPC)來輸入來自外部的信號(hào)。
[0129]然后，從樹脂層4剝離第一基板單元20h上的第一基板3。例如，通過控制第一基板3和樹脂層4之間的粘合強(qiáng)度來進(jìn)行在作為玻璃基板的第一基板3與樹脂層4之間的界面處的機(jī)械分離?；蛘?，通過照射由樹脂層4吸收的從玻璃基板側(cè)透過玻璃的光(例如，紫外受激準(zhǔn)分子激光)，可從該樹脂層剝離第一基板3。由此，可制造柔性顯示器。
[0130]第三實(shí)施例
[0131]圖16A至16C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。本實(shí)施例示出第一基板單元20的陰極29的圖案化方法。
[0132]如圖16A所示，在平坦化層25上形成陰極29，并且在陰極29上形成覆層71。覆層71是例如氮化硅膜。期望覆層71和陰極29在氧氣減少的氣氛(例如，真空)中連續(xù)地形成。
[0133]接著，如圖16B所示，例如，使用通過光刻而形成的蝕刻掩模來進(jìn)行覆層71和陰極29的干法蝕刻。
[0134]然后，如圖16C所示，將第一基板單元20傳送到腔室70的內(nèi)部，并且例如將腔室70的內(nèi)部減壓。接著，使用CF4通過RIE來去除覆層71，并且例如通過在不暴露于環(huán)境空氣的情況下將第一基板單元20移動(dòng)到氣相沉積室中，在陰極29上形成電子傳輸層47。第一基板單元20可隔著中間層40接合到第二基板單元30。由此，陰極39的表面可連接到電子傳輸層47，而不氧化陰極29的表面。
[0135]圖17A至圖17C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第一變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。
[0136]如圖17A所示，在平坦化層25上形成陰極29。
[0137]接著，如圖17B所示，例如，使用通過光刻形成的蝕刻掩模來進(jìn)行陰極29的濕法蝕亥IJ。此時(shí)，在陰極29的表面上形成氧化層29f。
[0138]然后，如圖17C所示，將第一基板單元20傳送到腔室70的內(nèi)部，并且例如將腔室70的內(nèi)部減壓。接著，通過將陰極29暴露于通過激發(fā)CF4而形成的等離子體來去除氧化層29f。接著，例如在陰極29上形成電子傳輸層47。第一基板單元20可隔著中間層40接合到第二基板單元30。期望在去除氧化層29f之后在氧氣減少的氣氛中通過將第一基板單元20傳送到另一腔室中來實(shí)現(xiàn)接合。由此，陰極29和電子傳輸層47可不隔著氧化層29f連接。
[0139]圖18A至18C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第二變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。[0140]如圖18A所示，在平坦化層25上選擇性地形成間隔物膜73。間隔物膜73是例如
氧化硅膜。
[0141]接著，如圖18B所示，通過使用間隔物膜73作為掩模蝕刻平坦化層25來形成底切部73a。蝕刻可以是例如干法蝕刻，諸如RIE (反應(yīng)離子蝕刻)、灰化、⑶E (化學(xué)干法蝕刻)
坐寸ο
[0142]然后，如圖18C所示，將第一基板單元20傳送到腔室70的內(nèi)部，并且例如將腔室70的內(nèi)部減壓。接著，氣相沉積用于形成陰極29的MgAg膜。此時(shí)，通過底切部73a分離MgAg膜，并且在間隔物膜73上形成陰極29。
[0143]接著，例如在陰極29上形成電子傳輸層47。第一基板單元20可隔著中間層40接合到第二基板單元30。期望通過在真空或氧氣減少的氣氛中將第一基板單元20傳送到另一腔室來實(shí)現(xiàn)接合。由此，在抑制陰極29的氧化的情況下，陰極29可連接到電子傳輸層47。
[0144]圖19A至19C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第三變體的顯示設(shè)備的制造方法的示意性截面圖。
[0145]如圖19A所示，制備形成有直到平坦化層25的多個(gè)層的第一基板單元20。
[0146]然后，如圖19B所示，將第一基板單元20傳送到腔室70的內(nèi)部，并且例如將腔室70的內(nèi)部減壓。接著，氣相沉積用于形成陰極29的金屬膜(例如，MgAg)。
[0147]接著，通過照射激光來選擇性地去除金屬膜。短脈沖激光適合作為在該工藝中使用的激光，并且通過具有飛秒或皮秒的脈沖寬度的激光進(jìn)行金屬膜的圖案化是可能的。
[0148]然后，在通過圖案化金屬膜而形成的陰極29上形成電子傳輸層47。第一基板單元20可隔著中間層40接合到第二基板單元30。期望在形成電子傳輸層47之后通過在真空或氧氣減少的氣氛中將第一基板單元20傳送到另一腔室中來實(shí)現(xiàn)這些工藝。由此，在抑制陰極29的氧化的情況下，陰極29可連接到電子傳輸層47。
[0149]第四實(shí)施例
[0150]圖20A至圖20E是示出根據(jù)第四實(shí)施例的顯示設(shè)備的各部分的示意截面圖。圖20A至圖20E分別示出薄膜晶體管IOa至IOe0
[0151]如圖20A所示，也有可能通過背面曝光的自對(duì)準(zhǔn)溝道保護(hù)層來使用薄膜晶體管10a。溝道層可包括IGZO或a_S1:H (未不出用于接觸的η+層。)。
[0152]在圖20Β所示的薄膜晶體管IOb中，溝道長度比圖20Α的薄膜晶體管IOa的溝道長度短，并且溝道層13完全在柵電極的上部內(nèi)。
[0153]如在圖20C所示的薄膜晶體管IOc中，其中源-漏電極與溝道層同時(shí)蝕刻的結(jié)構(gòu)也是適用的。
[0154]在圖20D所示的薄膜晶體管IOd中，溝道保護(hù)層15未設(shè)置在源電極17和漏電極19之間。由此，可使用背溝道切割。溝道層13可包括IGZ0、或者其中形成有η+層(未示出)的 a-S1:H。
[0155]圖20E所示的薄膜晶體管IOe是頂柵TFT。溝道層13設(shè)置在底涂層5上，并且柵電極7設(shè)置在覆蓋溝道層13的柵絕緣膜9上。源電極17和漏電極19設(shè)置在覆蓋柵電極7的絕緣膜9b上，并且通過穿過絕緣膜9b和柵絕緣膜9連接到溝道層13。
[0156]使用多晶硅、IGZO等的氧化物TFT可用作薄膜晶體管10。[0157]盡管已描述了特定實(shí)施例，但這些實(shí)施例只作為示例而呈現(xiàn)，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，本文中所描述的新穎實(shí)施例可以各種其他形式體現(xiàn)；此外，可作出本文中所描述的實(shí)施例形式的各種省略、替代和改變，而不背離本發(fā)明的精神。所附權(quán)利要求書及其等效方案旨在覆蓋如可落入本發(fā)明的范圍和精神的這些形式或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示設(shè)備的制造方法，包括: 設(shè)置第一基板單元的陰極以使其隔著中間層面向第二基板單元的陽極，所述第一基板單元包括第一基板、設(shè)置在所述第一基板上的薄膜晶體管、以及連接到所述薄膜晶體管的陰極，所述薄膜晶體管是n溝道薄膜晶體管，所述第二基板單元包括第二基板以及設(shè)置在所述第二基板上的陽極；以及 將所述陰極隔著所述中間層接合到所述陽極。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中間層設(shè)置在所述陽極上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中間層設(shè)置在所述陰極上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述中間層的一部分設(shè)置在所述陰極上， 所述中間層的另一部分設(shè)置在所述陽極上，以及 所述接合包括使所述中間層的一部分和所述中間層的另一部分彼此連接。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述中間層包括第一層和發(fā)光層， 所述發(fā)光層以及所述第一層的一部分設(shè)置在所述陰極上， 所述第一層的另一部分設(shè)置在所述陽極上，以及 所述接合包括使所述第一`層的一部分和所述第一層的另一部分彼此連接。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述中間層包括第一層和發(fā)光層， 所述第一層的一部分設(shè)置在所述陰極上， 所述發(fā)光層以及所述第一層的另一部分設(shè)置在所述陽極上，以及 所述接合包括使所述第一層的一部分和所述第一層的另一部分彼此連接。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一層是電子傳輸層。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述薄膜晶體管包括連接到所述陰極的接觸部，以及 所述第一基板單元還包括設(shè)置在所述第一基板上以覆蓋除所述接觸部以外的所述薄膜晶體管的保護(hù)層。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述薄膜晶體管包括連接到所述陰極的接觸部，以及 所述第一基板單元還包括設(shè)置在所述第一基板上的濾色片層以覆蓋除所述接觸部以外的所述薄膜晶體管。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接合在氧氣減少的氣氛中實(shí)現(xiàn)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述接合在其中形成或露出所述陰極的氧氣減少的氣氛中實(shí)現(xiàn)。
12.—種顯示設(shè)備，包括: 陽極； 包含空穴傳輸層、發(fā)光層、以及電子傳輸層的中間層，所述發(fā)光層設(shè)置在所述空穴傳輸層和所述電子傳輸層之間； 隔著所述中間層接合到所述陽極的陰極；以及連接到所述陰極的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管是n溝道薄膜晶體管。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于， 所述陰極具有與所述電子傳輸層接觸的第一部分、以及與所述薄膜晶體管的漏極接觸部接觸的第二部分，以及 所述發(fā)光層和所述第一部分之間的間隔小于所述發(fā)光層和所述第二部分之間的間隔。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二部分和所述發(fā)光層限定在所述第二部分和所述發(fā)光層之間含有氣體的間隙。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述陽極隔著空穴注入層連接到所述空穴傳輸層。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 第一基板單元，在所述第一基板單元上設(shè)置有所述陰極和所述薄膜晶體管；以及 第二基板單元，在所述第一基板單元上設(shè)置有所述陽極。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，還包括濾色片， 其中所述薄膜晶體管和所述濾色片設(shè)置在所述第一基板上，以及 所述陰極設(shè)置在所述濾色片上。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，還包括反射電極， 其中所述反射電極設(shè)置在所述第二基板上，并且所述陽極設(shè)置在所述反射電極上。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，還包括所述第二基板和所述反射電極之間的阻擋層。`
20.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，還包括將所述第一基板單元電連接至所述第二基板單元的連接單元。
【文檔編號(hào)】H01L51/52GK103682172SQ201310082005
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】三浦健太郎, 上田知正, 齊藤信美, 中野慎太郎, 坂野龍則, 山口 一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝