CN110034245B - 制造显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造显示装置的方法，所述方法包括提供包括第一台阶部分的基底，在所述基底和所述第一台阶部分上形成金属层，在所述金属层上在与所述台阶部分的侧壁对应的位置处形成有机层图案，在所述金属层和所述有机层图案上形成光敏层，对所述光敏层进行图案化以形成与所述有机层图案相邻的光敏层图案，以及通过经由使用所述光敏层图案作为掩模的蚀刻工艺去除所述有机层图案和所述金属层的暴露部分来形成金属线。

Description

制造显示装置的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月27日提交的第10-2017-0181007号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明构思的示例性实施例涉及一种制造显示装置的方法，并且更具体地涉及一种制造包括以精细间隔布置的多层线的显示装置的方法。
背景技术
诸如液晶显示(LCD)装置和有机发光二极管(OLED)显示装置的平板显示装置相对薄且重量轻。因此，所述平板显示装置的应用范围正在扩大。
最近，为了满足用户的期望，更薄且更高分辨率的平板显示器已在开发中。
发明内容
本发明提供一种制造显示装置的方法，其中，能令人满意地实现具有精细宽度的线，而不增加制造工艺的数量或生产成本。
根据本发明构思的示例性实施例，一种制造显示装置的方法，包括提供包括第一台阶部分的基底，在所述基底和所述第一台阶部分上形成金属层，在所述金属层上在与所述第一台阶部分的侧壁对应的位置处形成有机层图案，在所述金属层和所述有机层图案上形成光敏层，对所述光敏层进行图案化以形成与所述有机层图案相邻的光敏层图案，以及通过经由使用所述光敏层图案作为掩模的蚀刻工艺去除所述有机层图案和所述金属层的暴露部分来形成金属线。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第一台阶部分具有约
Figure BDA0001922775930000011
或更高的高度。
在本发明构思的示例性实施例中，该方法还包括在所述基底和所述第一台阶部分上形成绝缘层，以及在所述绝缘层上形成金属层。
在本发明构思的示例性实施例中，所述有机层图案包括有色染料或颜料。
在本发明构思的示例性实施例中，所述有机层图案具有范围从约1％至约30％的反射率。
在本发明构思的示例性实施例中，将所述金属线形成为具有约2μm或更小的宽度。
根据本发明构思的示例性实施例，一种制造显示装置的方法，所述方法包括：提供基底，以及在所述基底上形成多个图案，使得在所述基底的表面上形成多个台阶。每个图案彼此间隔开预定距离。该方法还包括在所述基底和所述多个图案上形成金属层，在所述金属层上在与所述多个图案的侧壁对应的位置处形成多个有机层图案，在所述金属层和所述多个有机层图案上形成光敏层，对所述光敏层进行图案化以在所述多个有机层图案之间形成光敏层图案，并通过经由使用所述光敏层图案作为掩模的蚀刻工艺去除所述有机层图案和所述金属层的暴露部分来形成多条金属线。
在本发明构思的示例性实施例中，所述多个图案中的每个图案具有约
Figure BDA0001922775930000021
或更高的高度，并且所述多个图案之间的预定距离为约5μm或更小。
在本发明构思的示例性实施例中，该方法还包括在所述基底和所述多个图案上形成绝缘层，以及在所述绝缘层上形成金属层。
在本发明构思的示例性实施例中，所述有机层图案包括有色染料或颜料。
在本发明构思的示例性实施例中，所述有机层图案具有范围从约1％至约30％的反射率。
在本发明构思的示例性实施例中，将所述金属线形成为具有约2μm或更小的宽度。
根据本发明构思的示例性实施例，一种制造显示装置的方法包括提供包括多个台阶部分的基底。每个台阶部分包括倾斜的侧壁。该方法还包括在所述基底和所述多个台阶部分上形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层上形成金属层，以及在所述金属层上形成有机层图案。所述有机层图案与多个台阶部分的倾斜的侧壁重叠。该方法还包括在所述金属层上形成光敏层，对所述光敏层进行图案化以形成光敏层图案并暴露所述金属层的一部分，并通过去除所述有机层图案和所述金属层的所暴露的部分来形成金属线。
在本发明构思的示例性实施例中，所述多个台阶部分包括第一台阶部分和与所述第一台阶部分相邻的第二台阶部分，并且在所述第一台阶部分和所述第二台阶部分之间形成所述光敏层图案。
在本发明构思的示例性实施例中，在所述第一台阶部分和所述第二台阶部分的与所述有机层图案重叠的侧壁之间形成所述光敏层图案。
在本发明构思的示例性实施例中，通过经由使用所述光敏层图案作为掩模的蚀刻工艺去除所述有机层图案和所述金属层的所暴露的部分。
在本发明构思的示例性实施例中，所述多个台阶部分包括第一台阶部分和与所述第一台阶部分相邻的第二台阶部分，并且所述第一台阶部分和所述第二台阶部分彼此间隔开预定距离。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第一台阶部分和所述第二台阶部分之间的预定距离为约5μm或更小。
在本发明构思的示例性实施例中，将所述金属线形成为具有约2μm或更小的宽度。
在本发明构思的示例性实施例中，所述有机层图案具有约30％或更小的反射率。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照以下详细描述使得本公开变得更好理解，从而可以更容易地获得对本公开及其许多附带方面的更完整的理解，其中：
图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的平面图；
图2是示出根据本发明构思的示例性实施例的图1中所示的像素的截面图；
图3A至图3F是示出根据本发明构思的示例性实施例的制造显示装置的方法的截面图；和
图4A至图4C是示出本发明构思的示例性比较实施例的截面图。
具体实施方式
下文将参照附图更全面地描述本发明构思的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，可以放大层和区域的长度和尺寸。例如，由于为了清楚起见可以放大附图中的部件的尺寸和厚度，因此本发明构思的以下示例性实施例不限于此。附图中相同的附图标记可以表示相同的元件。
诸如“第一”和“第二”的术语可以被用来描述各种部件，但它们不应限制各种组件。那些术语仅被用来区分部件与其它部件。例如，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且第二部件可以被称为第一部件等。
应当理解，当一个元件被称为被“连接”或“结合”到另一个元件时，该元件可以被直接连接或结合到所述另一个元件或中间元件。
图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的平面图。
参见图1，显示装置可以形成在基底100上。
基底100可以包括可以在其上显示图像的显示区域120以及形成在显示区域120周围的非显示区域140。可以将非显示区域140形成为至少部分地包围显示区域120。
显示区域120可以包括在第一方向中布置的多条扫描线122，在与第一方向相交的第二方向中布置的多条数据线124，以及结合到扫描线122和数据线124的多个像素126。
非显示区域140可以包括被配置为向扫描线122提供扫描信号的扫描驱动器150，被配置为向数据线124提供数据信号的数据驱动器160，以及通过线142电结合到扫描驱动器150和数据驱动器160的焊盘单元146。
焊盘单元146可以设置在非显示区域140中以从外部装置接收信号。例如，焊盘单元146可以与数据驱动器160相邻地设置。然而，本发明构思不限于此。
显示装置可以包括控制器。例如，控制器可以连接到焊盘单元146，并且控制器可以从外部装置接收图像信号，生成数据信号，并将数据信号提供给数据驱动器160。作为附加示例，控制器可以从外部装置接收同步信号和时钟信号，生成控制信号，并将控制信号提供给扫描驱动器150和数据驱动器160。
图2是示出根据本发明构思的示例性实施例的图1中所示的像素126的示意性截面图。
参照图2，每个像素126包括发光元件40和被配置为驱动发光元件40的像素电路。像素电路可以包括被配置为将信号传送到发光元件40的薄膜晶体管20，以及被配置为保持信号的电容器。例如，薄膜晶体管20可以响应于来自扫描驱动器150的扫描信号而将信号传送到发光元件40。
响应于从对应数据线124提供的数据信号来控制流过发光元件40的电流，由此像素126可以发射具有与接收到的数据信号对应的预定亮度的光。
发光元件40可以包括例如有机发光二极管(OLED)。
发光元件40可以包括第一电极41、第二电极44和插设在第一电极41和第二电极44之间的有机薄膜层43。
薄膜晶体管20包括被配置为提供源区和漏区以及沟道区的半导体层21，设置在半导体层21的沟道区上方的栅电极23，以及分别电结合到半导体层21的源区和漏区的源电极和漏电极25。
例如，可以如下制造像素126。
参照图2，在基底100上形成缓冲层10。
缓冲层10可以阻挡外来物质、湿气、外部空气或其它杂质从下方(例如从基底100)渗透像素126，并且可以由例如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等来形成。
可以在缓冲层10上形成用于提供源区和漏区以及沟道区的半导体层21。
半导体层21可以由例如非晶硅、多晶硅、氧化物半导体等来形成。
在半导体层21的沟道区上方形成栅电极23，使得栅电极23通过栅极绝缘层22而与半导体层21绝缘。
在形成栅电极23的工艺期间，可以形成扫描线122、线142和焊盘单元146。
可以在栅极绝缘层22和栅电极23上形成层间绝缘层24。在层间绝缘层24和栅极绝缘层22中形成接触孔，使得通过接触孔暴露出半导体层21的源区和漏区。在层间绝缘层24上形成源电极和漏电极25，使得通过接触孔而将源电极和漏电极25结合到半导体层21的源区和漏区。
在形成源电极和漏电极25的工艺期间，可以形成数据线124、线142和焊盘单元146。
在具有上述配置的薄膜晶体管20上形成平坦化层30。
在平坦化层30中形成通孔，使得通过通孔暴露出源电极或漏电极25。在平坦化层30上形成例如作为阳极电极的第一电极41，使得可以通过通孔将第一电极41结合到源电极或漏电极25。
第一电极41可以包括反射层，该反射层包括例如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir和/或Cr、或者这些金属的合金。第一电极41还可包括形成在反射层上的透明或半透明导电层。透明或半透明导电层可以包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和/或氧化铝锌(AZO)。
在已经在平坦化层30和第一电极41上形成像素限定层42之后，通过对像素限定层42进行图案化来形成开口，使得通过开口暴露出第一电极41的与发射区域对应的部分。在第一电极41的与开口对应的部分上形成有机薄膜层43。
有机薄膜层43可以包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层。有机薄膜层43还可以包括例如辅助层或中间层。
在像素限定层42和有机薄膜层43上形成例如作为阴极电极的第二电极44。例如，第二电极44可以与有机薄膜层43和第一电极41重叠。
第二电极44可以是透明电极或半透明电极，并且由金属制成，所述金属具有低功函数并且包括例如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg和/或其化合物。
在发光元件40上形成保护层以保护具有上述配置的发光元件40免受外部空气影响之后，可以在保护层上形成封装层。
在本发明构思的示例性实施例中，尽管已经通过示例描述了OLED显示装置，但是显示装置可以被体现为液晶显示装置。
图3A至图3F是示出根据本发明构思的示例性实施例的制造显示装置的方法的截面图。
参照图3A，提供了包括至少一个台阶部分60的基底100。
台阶部分60可以具有包括至少一个侧壁和上表面的三维结构。由于台阶部分60，基底100可以具有带台阶差的不平坦表面。例如，基底100可以具有有着不同高度的表面。
台阶部分60可以是在制造显示装置的工艺期间由多晶硅层或金属层形成的导电图案，并且可以是电极或线。例如，通过在每个导电图案之间以预定距离在基底100上形成多个导电图案，可以在基底100上形成台阶部分60。
台阶部分60可以具有约
Figure BDA0001922775930000071
或更高的高度。
如图3A中所示，在提供多个台阶部分60(例如包括第一台阶部分和与第一台阶部分相邻的第二台阶部分)的情况下，台阶部分60之间的距离可以为约5μm或更小。
在本发明构思的示例性实施例中，可以将台阶部分60设置在基底100上，并且可以将第一绝缘层50设置在台阶部分60和基底100之间。
基底100可以由例如半导体、玻璃、石英、金属、塑料等来形成。
第一绝缘层50可以由例如氧化硅、氮化硅或氧氮化硅的无机材料制成。
参照图3B，可以在第一绝缘层50和台阶部分60上依次形成第二绝缘层70和金属层80。
第二绝缘层70可以由无机材料或有机材料制成。
金属层80可以包括例如Ag、Mg、Ti、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir和/或Cr、和/或其合金。
参见图3C，在金属层80上在与台阶部分60的每个侧壁对应的位置处形成有机层图案90。例如，可以在金属层80的与台阶部分60的每个侧壁的倾斜面对应的部分上形成有机层图案90。
例如，在金属层80上依次形成有机层和光敏层之后，通过使用掩模的曝光和显影工艺对光敏层进行图案化来形成光敏层图案。此后，可以通过使用光敏层图案作为掩模的蚀刻工艺对有机层的暴露部分进行蚀刻来形成有机层图案90。
例如，可以通过使用喷墨印刷方法等将有机层施加到金属层80来形成有机层图案90。
有机层图案90可包括有色染料或颜料。
有机层图案90可以由一种或多种有机材料形成，所述有机材料包括例如聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二曱酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基脂、聚酰亚胺、亚克力、聚酰胺和苯并环丁烯。可以在有机层图案90中包含炭黑、苝黑、黑色氧化钛、二氧化钛、苝酮、香豆素和/或其它稠合芳香族环状化合物作为有色染料或颜料。
用于形成有机层图案90的材料不限于上述示例。例如，有机层图案90可以包括在显示装置中被用作有机薄膜层或黑色矩阵的材料，或者具有与光敏层的成分类似的成分的材料。
在本发明构思的示例性实施例中，有机层图案90可以具有约30％或更小的反射率。在本发明构思的示例性实施例中，有机层图案90可以具有范围从约1％到约30％的反射率。在本发明构思的示例性实施例中，有机层图案90可以具有范围从约1％到约3％的反射率。
如果有机层图案90的反射率为30％或更高，则可能难以获得防止漫反射的效果。在具有1％或更小的反射率的有机层图案的情况下，可能难以制造有机层图案。
例如，在考虑有机材料的固有反射率的同时，可以通过添加适量的染料或颜料来调节有机层图案90的反射率。
参照图3D，在金属层80和有机层图案90上形成光敏层200。
使用包括预定遮光图案300a的掩模300来曝光光敏层200。遮光图案300a可以具有与要被形成的电极或线对应的形状。
参照图3E，光敏层200被显影。通过显影工艺去除光敏层200的曝光部分。结果，可以在对应的有机层图案90之间形成与有机层图案90相邻的且与遮光图案300a对应的光敏层图案200a。
参照图3F，通过使用光敏层图案200a作为掩模的蚀刻工艺去除有机层图案90和金属层80的暴露部分，在台阶部分60之间在第二绝缘层70上形成金属线80a。
可以以干蚀刻方案或湿蚀刻方案来执行用于去除有机层图案90和金属层80的蚀刻工艺。等离子蚀刻工艺可以用作干蚀刻工艺。使用适合于金属种类的蚀刻剂的蚀刻工艺可以用作湿蚀刻工艺。
有机层图案90和金属层80可以通过相应的蚀刻工艺连续地去除、或者通过单个蚀刻工艺同时去除。
在本发明构思的示例性实施例中，在有机层图案90由具有与光敏层200的材料类似的材料的有机层形成的情况下，在显影光敏层200的工艺期间，有机层图案90可以与光敏层200的对应部分一起被去除。
显示装置的分辨率越高，电极或线的密度可越高。此外，电极或线可以具有多层结构。
在本发明构思的示例性实施例中，台阶部分60可以是在形成薄膜晶体管20的栅电极23的工艺期间待被形成在基底100的非显示区域140上的下线。金属线80a可以是在形成薄膜晶体管20的源电极和漏电极25的工艺期间待被形成在基底100的非显示区域140上的上线。
图4A至图4C是示出本发明构思的示例性比较实施例的截面图。
参照图4A，例如，在每个台阶部分60具有约
Figure BDA0001922775930000091
或更高的高度并且台阶部分60之间的距离为约5μm或更小的情况下，由于每个台阶部分60的高度以及台阶部分60之间的距离所导致的较小台阶差也可以体现在金属层80的表面上。
在这种情况下，如果执行曝光工艺，则可引起漫反射，特别是在与台阶部分60的侧壁对应的金属层80的斜面(或例如倾斜面)上。由此，可曝光光敏层200的不希望的部分。例如，光敏层200的与遮光图案300a对应的部分可通过漫反射光被曝光。
参照图4B，当光敏层200被显影并且光敏层200的不希望的部分通过漫反射光被曝光时，可形成具有缺陷侧壁的光敏层图案200b。例如，侧壁可具有不平坦的表面或者可是倾斜的。
参照图4C，如果使用光敏层图案200b作为掩模去除金属层80的暴露部分，则金属线80b的与光敏层图案200b对应的侧壁可具有缺陷形状。例如，侧壁可具有不平坦的表面或者可是倾斜的。
在金属线80b被设计为具有约2μm或更小的宽度的情况下，上述缺陷可增加电极或线的电阻或导致断开。此外，因为漫反射是不规则的，所以多条金属线80b可具有相对低的均匀性。
然而，在本发明构思的示例性实施例中，如图3C中所示，由于每个台阶部分60的高度以及台阶部分60之间的距离，在金属层80的与较小台阶差对应的斜面的表面上形成具有相对低反射率的有机层图案90。
参照图3D，施加到金属层80的斜面的表面的大部分光被吸收到有机层图案90中，由此可以防止漫反射。因此，如图3E中所示，光敏层图案200a的侧壁可以形成为具有在金属线80a的形成中防止缺陷的形状。例如，光敏层图案200a的侧壁可以具有平坦且不倾斜的表面。因此，如图3F中所示，金属线80a的侧壁可以包括令人满意的形状并且防止诸如电极或线的电阻增加或断开的缺陷。例如，金属线80a的侧壁可以具有平坦且不倾斜的表面。
在每个台阶部分60具有约
Figure BDA0001922775930000101
或更小的高度或者台阶部分60之间的距离为约5μm或更大的情况下，由于每个台阶部分60的高度和台阶部分60之间的距离所导致的台阶差可能不会在金属层80的表面上过度体现。在这种情况下，在曝光期间来自漫反射的影响可较小。
因此，可以将本发明构思的示例性实施例有效地应用于其中每个台阶部分60具有约
Figure BDA0001922775930000102
或更高的高度并且台阶部分60之间的距离为约5μm或更小的结构。另外，可以将本发明构思的示例性实施例有效地应用于其中每条金属线80a被设置在两个相邻的台阶部分60之间的结构。
根据本发明构思的示例性实施例，被设计为具有约2μm或更小的宽度的每条金属线80a可以具有令人满意的形状，并且多条金属线80a可以变得更均匀。
例如，可以通过增加第二绝缘层70的厚度以减小较小台阶差来平坦化第二绝缘层70的表面。然而，在这种情况下，工艺时间和生产成本可能增加。
在本发明构思的示例性实施例中，因为第二绝缘层70可以具有相对小的厚度，所以可以容易地形成具有多层结构的电极或线，而不增加工艺时间或生产成本。
如上所述，在本发明构思的示例性实施例中，可以防止由于曝光期间的较小台阶差而发生漫反射。由此，可以以令人满意的形状形成光敏层图案。
在本发明构思的示例性实施例中，在制造显示装置中所使用的有机层被用来防止漫反射。因此，可以令人满意地实现具有精细宽度的线，而不增加制造工艺的数量或生产成本。另外，可以提高线的均匀性。
可以在制造高分辨率显示装置中使用本发明构思的示例性实施例。
尽管已经参照本发明构思的示例性实施例描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (5)

1.一种制造显示装置的方法，所述方法包括：
提供包括第一台阶部分的基底；
在所述基底和所述第一台阶部分上形成金属层；
在所述金属层上在与所述第一台阶部分的侧壁对应的位置处形成有机层图案；
在所述金属层和所述有机层图案上形成光敏层；
对所述光敏层进行图案化以形成与所述有机层图案相邻的光敏层图案；以及
通过经由使用所述光敏层图案作为掩模的蚀刻工艺去除所述有机层图案和所述金属层的暴露部分来形成金属线，
其中，所述有机层图案具有范围从1％至30％且不包括1％和30％的反射率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一台阶部分具有
Figure FDA0004003142450000011
或更高的高度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
在所述基底和所述第一台阶部分上形成绝缘层；和
在所述绝缘层上形成所述金属层。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机层图案包括有色染料或颜料。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述金属线形成为具有2μm或更小的宽度。
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