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蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制造显示装置的方法

阅读:845发布:2024-01-05

专利汇可以提供蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制造显示装置的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供了一种蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制造显示装置的方法。所述蚀刻剂组合物相对于蚀刻剂组合物的总重量包括约8.5wt%至约10wt%的无机 酸化 合物、约1wt%至约10wt%的 硫酸 氢盐化合物、约50wt%至约60wt%的 有机酸 化合物、约1wt%至约5wt%的磺酸化合物、约1wt%至约5wt%的 螯合物 和作为余量的 水 。,下面是蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制造显示装置的方法专利的具体信息内容。

1.一种蚀刻剂组合物,所述蚀刻剂组合物包括无机酸化合物、硫酸氢盐化合物、磺酸化合物、有机酸化合物和
其中,所述蚀刻剂组合物包括相对于所述蚀刻剂组合物的总重量的50wt%至60wt%的所述有机酸化合物。
2.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述硫酸氢盐化合物包括从硫酸氢铵、硫酸氢和硫酸氢钠中选择的至少一种。
3.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述有机酸化合物包括从乙酸、苹果酸、柠檬酸酒石酸、乳酸、甲酸琥珀酸和富酸中选择的至少一种。
4.根据权利要求3所述的蚀刻剂组合物,其中,所述有机酸化合物包括彼此不同的第一有机酸化合物和第二有机酸化合物。
5.根据权利要求4所述的蚀刻剂组合物,其中,所述第一有机酸化合物的含量和所述第二有机酸化合物的含量相对于所述蚀刻剂组合物的所述总重量分别为20wt%至30wt%。
6.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述磺酸化合物包括甲磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸和基甲磺酸中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,所述蚀刻剂组合物还包括螯合物
8.根据权利要求7所述的蚀刻剂组合物,其中,所述蚀刻剂组合物相对于所述蚀刻剂组合物的所述总重量包括8.5wt%至10wt%的所述无机酸化合物、1wt%至10wt%的所述硫酸氢盐化合物、1wt%至5wt%的所述磺酸化合物和1wt%至5wt%的所述螯合物。
9.一种制造显示装置的方法,所述方法包括以下步骤:
在基底上形成薄膜晶体管;
形成覆盖所述薄膜晶体管的平坦化层;以及
在所述平坦化层上形成电结合到所述薄膜晶体管的第一电极
其中,所述第一电极具有包括第一导电层、第二导电层和第三导电层的堆叠结构,所述第二导电层包含
所述第一导电层和所述第三导电层是透明或半透明电极层,
通过使用蚀刻剂组合物来同时蚀刻所述第一导电层、所述第二导电层和所述第三导电层,并且
所述蚀刻剂组合物相对于所述蚀刻剂组合物的总重量包括8.5wt%至10wt%的无机酸化合物、1wt%至10wt%的硫酸氢盐化合物、50wt%至60wt%的有机酸化合物、1wt%至
5wt%的磺酸化合物、1wt%至5wt%的螯合物和余量的水。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述硫酸氢盐化合物包括从硫酸氢铵、硫酸氢钾和硫酸氢钠中选择的至少一种。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述有机酸化合物包括从乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、甲酸、琥珀酸和富马酸中选择的至少一种。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,所述有机酸化合物包括彼此不同的第一有机酸化合物和第二有机酸化合物。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述第一有机酸化合物的含量和所述第二有机酸化合物的含量相对于所述蚀刻剂组合物的所述总重量分别为20wt%至30wt%。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,所述磺酸化合物包括从甲磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸和氨基甲磺酸中选择的至少一种。
15.根据权利要求9所述的方法,其中,所述螯合物包括从二乙醇胺、DTPA、EDTA、乙二胺、IDA、乙醇胺和丙二酸中选择的至少一种。
16.根据权利要求9所述的方法,所述方法还包括:去除所述平坦化层的一部分以形成分隔区域,
其中,在所述分隔区域中使用于将电信号施加到所述薄膜晶体管的多条布线暴露,并且
其中,在所述多条布线被暴露的同时通过所述蚀刻剂组合物来蚀刻所述第一导电层、所述第二导电层和所述第三导电层。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述多条布线具有堆叠有包括的第一层、包括的第二层和包括钛的第三层的结构。
18.根据权利要求16所述的方法,所述方法还包括:在所述第一电极上形成中间层和第二电极,以及
在所述第二电极上形成薄膜封装层,
其中,所述薄膜封装层包括有机层和比所述有机层宽的无机膜。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述分隔区域将所述平坦化层分为中心部分和外部部分,并且
形成所述无机膜以覆盖所述外部部分。
20.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第二导电层还包括合金元素,并且所述合金元素原子半径等于或小于银的原子半径。

说明书全文

蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制造显示装置的方法

[0001] 本申请要求于2017年11月21日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0155817号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

[0002] 一个或更多个实施例涉及一种蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制造显示装置的方法。

背景技术

[0003] 随着用于视觉上表达各种电信号信息的显示装置技术的发展,正在研究并开发具有诸如纤薄、轻重量和低功耗的优异特性的各种平板显示装置。从这样的平板显示装置中,有机发光显示装置不仅可以小型化,而且还可以具有宽视和快响应速度,因此作为下一代显示装置而引起关注。
[0004] 同时,随着显示装置的显示区域变得越来越大,包括在显示装置中的各种布线和电极需要包括具有尽可能低的比电阻的材料。为此,包括在显示装置中的各种布线和电极可以包括。然而,包括银的布线或电极对位于布线或电极上或之下的层或膜表现出弱的粘附。为了弥补弱的粘附力,布线或电极可以包括其中堆叠有包括银的膜和另一导电膜的多层膜。
[0005] 此外,可以通过如包括蚀刻工艺的光刻工艺的图案化工艺来形成包括在显示装置中的各种布线和电极。当布线或电极包括彼此具有不同性质的多层膜时,在形成具有期望特性的布线或电极方面存在限制。此外,由于在相关领域中用于蚀刻布线的蚀刻剂包括磷酸,因此显示装置中的其它布线由于在蚀刻工艺期间使用的磷酸而被损坏。通过这样的工艺,银离子被还原并且沉淀,因此在布线或电极中会发生缺陷。此外,为了防止(或减少)银颗粒的形成,可以顺序地蚀刻包括在多层膜中的包含银的膜和其它导电膜,但是在这样的情况下,使制造工艺的效率急剧劣化。发明内容
[0006] 一个或更多个实施例包括蚀刻剂组合物和使用该蚀刻剂组合物制备显示装置的方法,该蚀刻剂组合物不包括磷酸并且仍然能够用于并发地(例如,同时地)蚀刻包括银金属膜的多层膜。
[0007] 实施例的其它方面将在下面的描述中部分地阐述,并且将部分地从描述中而明显,或者可以通过所给出的实施例的实践而知悉。
[0008] 根据一个或更多个实施例,蚀刻剂组合物包括无机酸化合物、硫酸氢盐化合物、磺酸化合物、有机酸化合物和,其中,蚀刻剂组合物可以包括相对于蚀刻剂组合物的总重量的约50wt%至约60wt%的有机酸化合物。
[0009] 硫酸氢盐化合物可以包括硫酸氢铵、硫酸氢和硫酸氢钠中的至少一种。
[0010] 有机酸化合物可以包括乙酸、苹果酸、柠檬酸酒石酸、乳酸、甲酸琥珀酸和富酸中的至少一种。
[0011] 有机酸化合物可以包括彼此不同的第一有机酸化合物和第二有机酸化合物。
[0012] 第一有机酸化合物的含量和第二有机酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量可以分别为20wt%至30wt%。
[0013] 磺酸化合物可以包括甲磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸和基甲磺酸中的至少一种。
[0014] 蚀刻剂组合物还可以包括螯合物
[0015] 蚀刻剂组合物相对于蚀刻剂组合物的总重量可以包括约8.5wt%至约10wt%的无机酸化合物、约1wt%至约10wt%的硫酸氢盐化合物、约1wt%至约5wt%的磺酸化合物和约1wt%至约5wt%的螯合物。
[0016] 根据一个或更多个实施例,一种制造显示装置的方法,所述方法包括:在基底上形成薄膜晶体管(TFT);形成覆盖TFT的平坦化层;以及在平坦化层上形成电结合到(例如,电连接到)TFT的第一电极,其中,第一电极可以具有包括第一导电层、包含银的第二导电层和第三导电层的堆叠结构,第一导电层和第三导电层可以是透明或半透明电极层,可以通过使用蚀刻剂组合物并发地(例如,同时地)蚀刻第一导电层、第二导电层和第三导电层,并且蚀刻剂组合物相对于蚀刻剂组合物的总重量可以包括约8.5wt%至约10wt%的无机酸化合物、约1wt%至约10wt%的硫酸氢盐化合物、约50wt%至约60wt%的有机酸化合物、约1wt%至约5wt%的磺酸化合物、1wt%至约5wt%的螯合物和余量的水。
[0017] 硫酸氢盐化合物可以包括硫酸氢铵、硫酸氢钾和硫酸氢钠中的至少一种。
[0018] 有机酸化合物可以包括乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、甲酸、琥珀酸和富马酸中的至少一种。
[0019] 有机酸化合物可以包括彼此不同的第一有机酸化合物和第二有机酸化合物。
[0020] 第一有机酸化合物的含量和第二有机酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量可以分别为20wt%至30wt%。
[0021] 磺酸化合物可以包括甲磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸和氨基甲磺酸中的至少一种。
[0022] 螯合物可以包括二乙醇胺、DTPA、EDTA、乙二胺、IDA、乙醇胺和丙二酸中的至少一种。
[0023] 所述方法还可以包括去除平坦化层的一部分以形成分隔区域,其中,可以在分隔区域中使用于将电信号施加到TFT的多条布线暴露,并且可以在多条布线被暴露的同时通过蚀刻剂组合物来蚀刻第一导电层、第二导电层和第三导电层。
[0024] 布线可以具有堆叠有包括的第一层、包括的第二层和包括钛的第三层的结构。
[0025] 所述方法还可以包括在第一电极上形成中间层和第二电极以及在第二电极上形成薄膜封装层,其中,薄膜封装层可以包括有机层和比有机层宽的无机膜。
[0026] 分隔区域可以将平坦化层分为中心部分和外部部分,并且可以形成无机膜以覆盖外部部分。
[0027] 第二导电层还可以包括合金元素,合金元素原子半径可以等于或小于银的原子半径。附图说明
[0028] 通过下面结合附图对实施例的描述,实施例的这些和/或其它方面将变得明显并更易于理解,在附图中:
[0029] 图1至图3是示出根据示例的蚀刻多层金属膜的结果的视图;
[0030] 图4至图6是示出根据对比示例的蚀刻多层金属膜的结果的视图;
[0031] 图7是根据实施例的显示装置的示意性平面图;
[0032] 图8是沿着图7的线I-I’截取的剖面的示例的示意性平面图;
[0033] 图9是图7的显示装置的电压线和平坦化层的示意性平面图;
[0034] 图10是沿着图9的线III-III’截取的剖面的示意性剖视图;以及
[0035] 图11A和图11B分别是示出在使用对比示例的蚀刻剂和示例的蚀刻剂蚀刻图8的第一电极的同时银颗粒再吸附到布线上的现象的平面视图。

具体实施方式

[0036] 因为实施例允许各种改变和许多实施例,所以具体实施例将在附图中示出并在书面描述中详细描述。然而,这并非旨在将实施例限制于特定的实践方式,并且将理解的是,不脱离实施例的精神和技术范围的所有的变化、等同物和替代物包含在本公开中。在实施例的描述中,当认为相关领域的某些详细解释可能不必要地使实施例的本质模糊时,省略相关领域的某些详细解释。
[0037] 将理解的是,尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件,但是这些组件不应该受这些术语限制。这些术语仅用来将一个组件与另一组件区分开。
[0038] 除非上下文另外明确指示,否则如这里所使用的单数形式“一个/种(者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。
[0039] 还将理解的是,这里使用的术语“包括”和/或其变型说明存在所陈述的特征或组件,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征或组件。
[0040] 将理解的是,当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、区域或组件“上”时,该层、区域或组件可以直接或间接形成在所述另一层、区域或组件上。例如,可以存在中间层、区域或组件。
[0041] 为了便于解释,可以夸大附图中的元件的尺寸。换言之,由于为了便于解释,可以任意地示出附图中的组件的尺寸和厚度,因此以下实施例不限于此。
[0042] 当可以不同地实施某个实施例时,可以与所描述的顺序不同地执行具体的工艺顺序。例如,可以基本上同时执行或以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。
[0043] 现在将更详细地参照实施例,实施例的示例在附图中示出,其中,同样的附图标记始终表示同样的元件。在这方面,本实施例可以具有不同的形式,并且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此,下面仅通过参照附图来描述实施例,以解释本描述的实施例的方面。当诸如“……中的至少一个/种(者)”的表述位于一列元件之后时,修饰整列元件而不修饰该列中的单个元件。
[0044] 根据实施例的蚀刻剂组合物可以用于蚀刻包含银(Ag)或银合金的单层膜以及包括包含银的单层膜和透明导电膜的多层膜。透明导电膜可以包括从化铟(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化镓锌(GZO)和氧化铟镓锌(IGZO)中选择的至少一种。
[0045] 根据实施例的蚀刻剂组合物可以包括无机酸化合物、硫酸氢盐化合物、磺酸化合物、有机酸化合物,并且余量可以是水。水可以是去离子水。
[0046] 无机酸化合物是银(Ag)的主要氧化剂,可以是硝酸(HNO3)或盐酸(HCl),并且可以单独使用,或者两种或更多种类型(或种类)的无机酸化合物可以组合使用。无机酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量可以为约8.5wt%至约10wt%。当无机酸化合物的含量超过10wt%时,蚀刻速率过高,因此难以控制蚀刻程度。结果,会过度蚀刻包括Ag的金属膜。另一方面,当无机酸化合物的含量低于8.5wt%时,蚀刻速率会降低,因此不会充分地执行蚀刻。
[0047] 硫酸氢盐化合物是用于透明导电膜的主要蚀刻剂。当蚀刻剂组合物不包括硫酸氢盐化合物时,不蚀刻透明导电膜。硫酸氢盐化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量为约1wt%至约10wt%,并且可以为约2wt%至约9wt%。当硫酸氢盐化合物的含量超过10wt%时,透明导电膜的蚀刻速率会变得过快,从而导致侵蚀缺陷。当硫酸氢盐化合物的含量低于1wt%时,透明导电膜的蚀刻速率会降低,从而形成透明导电膜和Ag的残留。硫酸氢盐化合物可以包括硫酸氢铵((NH4)HSO4)、硫酸氢钾(KHSO4)和硫酸氢钠(NaHSO4)中的至少任何一种。
[0048] 同时,在涉及Ag的工艺期间,无机酸化合物通过与Ag反应而分解,因此会使对于包括Ag的金属膜的蚀刻效率和蚀刻速率劣化。有机酸化合物是无机酸化合物的共氧化剂,该无机酸化合物的共氧化剂减缓无机酸的分解速率并且保持含Ag金属膜的蚀刻速率恒定。
[0049] 有机酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量为约50wt%至约60wt%,并且可以为约52wt%至约58wt%。当有机酸化合物的含量超过60wt%时,Ag金属膜的蚀刻速率过快,从而造成侵蚀缺陷。当有机酸化合物的含量低于50wt%时,减缓无机酸化合物的分解的效果降低,因此会使稳定性劣化,并且会形成Ag残留。有机酸化合物可以是羧酸化合物。例如,有机酸化合物可以包括乙酸(CH3CO2H)、苹果酸(C4H6O5)、柠檬酸(C6H8O7)、酒石酸(C4H6O6)、乳酸(C3H6O3)、甲酸(CH2O2)、琥珀酸(C4H6O4)和富马酸(C4H4O4)中的至少任何一种。
[0050] 根据示例实施例,有机酸化合物可以包括彼此不同的第一有机酸化合物和第二有机酸化合物。这里,第一有机酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量可以为约20wt%至约30wt%,第二有机酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量可以为约
20wt%至约30wt%。例如,第一有机酸化合物可以是乙酸,第二有机酸化合物可以是柠檬酸,但实施例不限于此。
[0051] 磺酸化合物减缓无机酸的分解速率,从而保持含Ag金属膜的蚀刻速率恒定。磺酸化合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量为约1wt%至约5wt%,并且可以为约2wt%至约5wt%。当磺酸化合物的含量超过5wt%时,含Ag金属膜的蚀刻速率过快,从而造成侵蚀缺陷。当磺酸化合物的含量低于1wt%时,减缓无机酸化合物的分解的效果降低,因此会使稳定性劣化,并且会形成Ag残留。磺酸化合物可以包括甲磺酸(CH3SO3H)、对甲苯磺酸(CH3C6H4SO3H)、苯磺酸(C6H5SO3H)和氨基甲磺酸(CH5NO3S)中的至少任何一种。
[0052] 根据实施例的蚀刻剂组合物还可以包括螯合物。
[0053] 螯合物是Ag的螯合剂,抑制蚀刻期间发生的Ag离子反应,具有控制蚀刻速率的效果,并且可以使由蚀刻剂处理的基底的数量增多。螯合物的含量相对于蚀刻剂组合物的总重量为约1wt%至约5wt%,并且可以为约2wt%至约5wt%。当螯合物的含量低于1wt%时,降低了蚀刻剂随时间的稳定性,并且由于透明导电膜的蚀刻速率和含Ag金属膜的蚀刻速率之间的差异而会形成上透明导电膜尖端。另一方面,当螯合物的含量超过5wt%时,由于含Ag金属膜的蚀刻速率的过度降低而会产生Ag残留。
[0054] 例如,螯合物可以包括二乙醇胺(C4H11NO2)、DTPA(C14H23N3O10)、EDTA(C10H16N2O8)、乙二胺(C2H8N2)、IDA(C4H7NO4)、乙醇胺(C2H7NO)和丙二酸(C3H4O4)中的至少任何一种。
[0055] 在下文中,将参照示例来更详细地描述实施例。然而,下面的示例旨在更详细地描述实施例,并且实施例的范围不受下面的示例限制。下面的示例可以由本领域普通技术人员在实施例的范围内适当地修改和改变。
[0056] 蚀刻剂组合物的制备
[0057] 如下表1中所示制备根据如上所述的蚀刻剂组合物的示例1至示例11和对比示例1至对比示例11的蚀刻剂。
[0058] 表1
[0059]
[0060]
[0061] 蚀刻剂蚀刻速率、切割尺寸(CD)偏斜、残留和沉淀测量
[0062] 下表2示出了通过使用根据上表1制备的蚀刻剂组合物对多层金属膜蚀刻光致抗蚀剂图案的结果,该多层金属膜具有透明导电膜(ITO)/Ag膜/透明导电膜(ITO)的堆叠结构。此外,图1至图3是示出根据示例1至示例11的蚀刻多层金属膜的结果的视图,图4至图6示出了根据对比示例1至对比示例11的蚀刻多层金属膜的结果。
[0063] 在表2中,ITO/Ag/ITO多层金属膜的适合的蚀刻速率E/R在约 /秒至约 /秒的范围内。CD偏斜是指光致抗蚀剂的末端与ITO/Ag/ITO多层金属膜的末端之间的距离,并且适合的CD偏斜在约0.2μm至约0.3μm的范围内。
[0064] 表2
[0065]
[0066]
[0067] 如从表2和图1至图3可以看出,在示例1至示例11中,蚀刻速率E/R满足在约 /秒至约 /秒内的范围,CD偏斜满足在约0.2μm至约0.3μm内的范围,并且不存在残留和沉淀。另一方面,在对比示例1、对比示例3、对比示例5和对比示例7中,由于包括比上面陈述的蚀刻剂组合物少的相应的蚀刻剂组合物,因此由于蚀刻效率的劣化而产生残留,并且除了沉淀之外,结果都超出了参考范围。相反,在相应的蚀刻剂组合物的含量超过上面提及的蚀刻剂组合物的含量的对比示例2、对比示例4、对比示例6和对比示例8中,由于过度蚀刻而结果不满足CD偏斜的约0.2μm至约0.3μm的参考范围。此外,在对比示例9中,由于螯合剂含量不充足而随时间的稳定性不令人满意。在对比示例10中,由于螯合剂含量过高而产生了残留。在对比示例11中,因为包括磷酸化合物,所以增大了蚀刻速率,因此大幅增加了CD偏斜并且形成了还原的Ag沉淀。
[0068] <根据蚀刻剂的处理数量的增多的可靠性评价>
[0069] 下表3示出了通过使用表1的示例1的蚀刻剂组合物同时增加银离子浓度的测试蚀刻的结果。更详细地,通过使用示例1的蚀刻剂组合物来执行参考蚀刻,然后对于随后的每次蚀刻测试,将一定量的(例如,200ppm、500ppm等)银粉加入到示例1(初始量为300ppm)的蚀刻剂组合物。在表3中,◎表示相对于参考蚀刻的变化在10%内。
[0070] 表3
[0071]  参考蚀刻 500ppm 1000ppm 1500ppm 2000ppm
ITO/Ag/ITO E/R ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
CD偏斜 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
残留 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
沉淀 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
[0072] 根据表3,可以看出,即使当增加Ag离子浓度时,根据实施例的蚀刻剂组合物的蚀刻速率、CD偏斜、残留和沉淀也不大幅改变。换言之,可以看出,即使当增加蚀刻操作的次数时,根据实施例的蚀刻剂组合物的蚀刻可靠性也是优异的。
[0073] 根据经过时间的可靠性评价
[0074] 针对特定时间段以一定间隔使上表1中的示例1的蚀刻剂组合物经受重复的测试蚀刻。更详细地,通过使用示例1的蚀刻剂组合物来执行参考蚀刻,然后在参考蚀刻之后,每12小时附加地执行测试蚀刻。在表4中,◎表示相对于参考蚀刻的变化在10%内。
[0075] 表4
[0076]  参考蚀刻 12小时 24小时 36小时 48小时 60小时 72小时
ITO/Ag/ITO E/R ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
CD偏斜 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
残留 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
沉淀 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
[0077] 如从上表4可以看出,即使当经过时间增加,根据实施例的蚀刻剂组合物在蚀刻速率、CD偏斜、残留和沉淀方面也没有表现出大幅的变化,因此根据实施例的蚀刻剂组合物保持优异的蚀刻可靠性。
[0078] 图7是根据实施例的显示装置的示意性平面图。图8是沿着图7的线I-I’截取的剖面的示例的示意性平面图,图9是图7的显示装置的电压线和平坦化层的示意性平面图,图10是沿着图9的线III-III’截取的剖面的示意性剖视图。
[0079] 在下文中,将参照图7至图10来描述显示装置10和制造该显示装置10的方法。
[0080] 参照图7至图10,根据实施例的平板显示装置10包括基底101、在基底101上的显示单元100和封装显示单元100的薄膜封装层300。
[0081] 基底101可以包括本领域中可用的各种适合的材料。例如,基底101可以包括包含SiO2作为主要组分的透明玻璃材料。然而,基底101不限于此,并且可以包括透明塑料材料。透明塑料材料可以从聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺、聚酸酯(PC)、三乙酸纤维素(TAC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)等中选择。
[0082] 另一方面,当平板显示装置10是在朝向基底101的方向上实现图像的底发射类型(或种类)时,基底101需要包括透明材料。然而,当平板显示装置10是在背离基底101的方向上实现图像的顶发射类型(或种类)时,基底101可以包括或可以不包括透明材料。在这种情况下,基底101可以包括金属。当基底101包括金属时,基底101可以包括、铬、锰、镍、钛、钼、不锈(SUS)、因瓦合金、因科镍合金、可伐合金等。
[0083] 显示单元100设置在基底101上。显示单元100可以包括实现用户可识别的图像的显示区域DA和在显示区域DA外部的非显示区域NDA。
[0084] 多个像素P可以设置在显示区域DA中。多个像素P可以分别设置在数据线DL与扫描线SL的交叉处,非显示区域NDA可以包括用于将电力供应到显示器件100b的电压线200。此外,用于将电信号从电源装置或信号发生器传输到显示区域DA的垫150(pad,又称为“焊盘”)可以设置在非显示区域NDA中。
[0085] 缓冲层102可以设置在基底101上。缓冲层102可以在基底101的顶部上提供平坦表面,并且可以阻挡通过基底101渗透的异物或湿气。例如,缓冲层102可以包括例如氧化、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛等的无机材料或例如聚酰亚胺、聚酯、亚克力等的有机材料,并且可以是来自上述材料中的多种材料的堆叠结构。
[0086] 薄膜晶体管(TFT)100a和电结合到(例如,电连接到)TFT 100a的显示器件100b可以位于基底101上。
[0087] TFT 100a可以包括有源层103、栅电极105、源电极107和漏电极108。在下文中,将描述TFT 100a是有源层103、栅电极105、源电极107和漏电极108顺序地设置的顶栅类型(或种类)的情况。然而,本实施例不限于此,可以采用如底栅类型(或种类)的各种适合类型(或种类)的TFT 100a。
[0088] 有源层103可以包括如非晶硅或多晶硅半导体材料。然而,本实施例不限于此,有源层103可以包括本领域中可用的各种适合的材料。根据示例实施例,例如,有源层103可以包括有机半导体材料。根据另一示例实施例,有源层103可以包括氧化物半导体材料。例如,有源层103可以包括12族、13族或14族的金属元素,例如锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、镉(Cd)、锗等。
[0089] 栅极绝缘膜104(栅极绝缘层)设置在有源层103上。栅极绝缘膜104可以包括包含如氧化硅和/或氮化硅的无机材料的多层或单层。栅极绝缘膜104用于使有源层103与栅电极105隔离。栅极绝缘膜104可以延伸到非显示区域NDA的一部分以及显示区域DA。
[0090] 栅电极105位于栅极绝缘膜104的顶部上。栅电极105可以结合到(例如,连接到)用于将ON/OFF信号施加到TFT 100a的栅极线。
[0091] 栅电极105可以包括低电阻金属。例如,栅电极105可以设置为包括来自铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和(Cu)中的一种或更多种材料的单层或多层。
[0092] 层间绝缘膜106设置在栅电极105上。层间绝缘膜106使源电极107和漏电极108与栅电极105隔离。层间绝缘膜106可以延伸到非显示区域NDA的一部分以及显示区域DA。
[0093] 层间绝缘膜106可以包括包含无机材料的单层或多层。例如,无机材料可以是氧化物或氮化物。例如,无机材料可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化锌(ZnO)等。
[0094] 源电极107和漏电极108可以设置在层间绝缘膜106上。源电极107和漏电极108设置为与有源层103的区域接触。源电极107和漏电极108可以是包括来自Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、Mo、Ti、W和Cu中的一种或更多种材料的单层或多层。例如,源电极107和漏电极108可以具有包括Ti层、Al层和Ti层的三层堆叠结构。
[0095] 平坦化层109设置在TFT 100a上。平坦化层109消除由TFT 100a导致的台阶,并且防止(或减少)由于底部不平坦而导致的显示器件100b的缺陷。平坦化层109可以包括包含有机材料的单层或多层。有机材料可以是如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)的通用聚合物、具有酚基的聚合物衍生物、丙烯酸聚合物、酰亚胺聚合物、芳基醚聚合物、酰胺聚合物、氟聚合物、对二甲苯聚合物、乙烯醇聚合物及其共混物。此外,平坦化层109可以是包括无机绝缘膜和有机绝缘膜的复合堆叠结构。
[0096] 平坦化层109可以包括在非显示区域NDA中的围绕显示区域DA的分隔区域V。分隔区域V通过去除平坦化层109的一部分来设置,并且防止(或减少)湿气沿着包括有机材料的平坦化层109从外部渗透到显示区域DA中。分隔区域V可以将平坦化层109分成中心部分109a和外部部分109b,其中,中心部分109a可以具有比显示区域DA的面积大的面积。
[0097] 显示器件100b设置在平坦化层109上。显示器件100b可以是包括第一电极111、面对第一电极111的第二电极113和置于第一电极111与第二电极113之间的中间层112的有机发光器件。
[0098] 第一电极111可以设置在平坦化层109上,并且可以电结合到(例如,电连接到)TFT 100a。第一电极111可以具有各种适合的形状。例如,第一电极111可以通过使用光刻方法来被图案化为具有岛状形状。
[0099] 例如,第一电极111可以是反射电极。例如,第一电极111可以包括包含Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr及其混合物的反射膜和设置在反射膜上的透明或半透明电极层。透明或半透明电极层可以包括从由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化镓锌(GZO)和氧化铟镓锌(IGZO)组成的组中选择的至少一种。
[0100] 例如,第一电极111可以具有包括第一导电层、第二导电层和第三导电层的堆叠结构,第一导电层是透明或半透明电极层,第二导电层包括银,第三导电层是透明或半透明电极层。此外,包括银的第二导电层还可以包括具有小于或等于银的原子半径的原子半径的合金元素,以防止(或减少)银附聚(agglomeration)。合金元素可以包括来自Zn、Ni、Co、Cu、Ga、Ge、Pt、锑(Sb)、锰(Mn)、W和Mo中的至少一种。
[0101] 第二电极113可以是透射或透反射电极,并且可以包括具有小的逸出功的包括Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg及其混合物的金属薄膜。此外,辅助电极层和汇流电极可以通过使用如ITO、IZO、ZnO或In2O3的透明电极材料进一步设置在金属薄膜上。因此,第二电极113可以使从包括在中间层112中的有机发射层发射的光经由其透射。换言之,从有机发射层发射的光可以直接朝向第二电极113发射或者通过被包括反射电极的第一电极111反射而朝向第二电极113发射。
[0102] 然而,根据本实施例的显示单元100不限于顶发射类型(或种类),并且可以是从有机发射层发射的光向基底101侧发射的底发射类型(或种类)。在这种情况下,第一电极111可以是透射或透反射电极,第二电极113可以是反射电极。此外,根据本实施例的显示单元100可以是在向前方向和向后方向两者上发射光的双向发射类型(或种类)。
[0103] 另一方面,包括绝缘材料的像素限定膜119设置在第一电极111上。像素限定膜119可以包括从由聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯和酚树脂组成的组中选择的一种或更多种有机绝缘材料,并且可以通过使用如旋涂的方法来设置。像素限定膜119使第一电极111的预设(例如,预定)区域暴露,并且包括有机发射层的中间层112位于暴露的区域中。换言之,像素限定膜119限定有机发光器件的像素区域。
[0104] 包括在中间层112中的有机发射层可以包括单体有机材料或聚合物有机材料。例如,中间层112还可以包括如空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)的功能层。
[0105] 非显示区域NDA可以包括电压线200和将平坦化层109分为中心部分109a和外部部分109b的分隔区域V。电压线200的至少一部分可以位于分隔区域V中。换言之,电压线200可以部分地暴露在分隔区域V中。
[0106] 电压线200可以包括第一电压线210和第二电压线220。例如,第一电压线210可以是第一电源电压(ELVDD)线,第二电压线220可以是第二电源电压(ELVSS)线。第二电压线220可以结合到(例如,连接到)第二电极113。尽管图8中示出了第二电压线220通过布线116结合到(例如,连接到)第二电极113的示例,但是实施例不限于此,第二电压线220可以与第二电极113直接接触。
[0107] 第一电压线210可以包括被布置为与显示区域DA的一条侧边对应的第一主电压线212和第一连接件214。例如,当显示区域DA是矩形时,第一主电压线212可以被布置为与显示区域DA的任何一条侧边对应。第一主电压线212可以与显示区域DA的任何一条侧边平行(例如,基本平行),并且可以具有等于或大于显示区域DA的对应的侧边的长度的长度。显示区域DA的与第一主电压线212对应的任何一条侧边可以与垫150相邻。
[0108] 第一连接件214可以从第一主电压线212沿着第一方向突出,并且延伸跨过分隔区域V。这里,第一方向是从显示区域DA朝向垫150的方向,第一连接件214可以结合到(例如,连接到)垫150。第一主电压线212可以被中心部分109a覆盖,而第一连接件214可以在分隔区域V中暴露至少直到设置中间层112。
[0109] 第二电压线220包括第二主电压线222和从第二主电压线222突出的第二连接件224。第二主电压线222可以围绕第一主电压线212的两端和显示区域DA的其余区域。第二连接件224沿着第一方向延伸跨过分隔区域V。第二连接件224结合到(例如,连接到)垫150,并且可以在分隔区域V中暴露至少直到设置中间层112。
[0110] 同时,电压线200可以通过使用与源电极107和漏电极108的材料相同(例如,基本相同)的材料来设置。例如,电压线200可以具有包括包含Ti的第一层、包含Al的第二层和包含Ti的第三层的堆叠结构。在这种情况下,由于Al具有比Ti的蚀刻速率高的蚀刻速率,因此当电压线200的侧表面在分隔区域V中暴露时,包括Al的第二层会在制造操作(例如,用于使第一电极111图案化的操作)期间损坏。换言之,当通过使用包括磷酸的混酸蚀刻剂来蚀刻第一电极111时,包括Al的第二层被过度蚀刻,并且在包括Ti的第三层中发生缺陷。结果,使电压线200的台阶覆盖(step coverage)劣化,因此在分隔区域V中在与电压线200接触的薄膜封装层300处会发生如裂缝的损坏。
[0111] 当包括Al的第二层被蚀刻时,产生电子,并且当产生的电子与蚀刻剂中存在的Ag离子结合时,Ag离子被还原。结果,Ag颗粒会吸附到第一连接件214或第二连接件224上。例如,吸附的Ag颗粒会经由清洗工艺转移到第一电极111。因此,在第一电极111处会发生由于Ag颗粒而导致的缺陷。
[0112] 同时,在使第一连接件214和第二连接件224暴露的分隔区域V中,可以使用于将电信号施加到显示区域DA的布线一起暴露。布线可以将电信号施加到TFT 100a。例如,布线可以使垫150和数据线DL相互连接,布线可以通过使用与源电极107和漏电极108的材料相同(例如,基本相同)的材料来设置。例如,每条布线可以具有包括包含Ti的第一层、包含Al的第二层和包含Ti的第三层的堆叠结构。因此,在用于蚀刻第一电极111的操作期间,暴露在分隔区域V中的布线也被蚀刻溶液损坏,并且Ag颗粒会再吸附到布线上。
[0113] 为了防止(或减少)这种现象,根据实施例,代替磷酸,用于蚀刻第一电极111的蚀刻剂组合物可以包括用于蚀刻包括Ag的第二导电层的有机酸化合物和磺酸化合物以及用于蚀刻透明或半透明电极层的硫酸氢盐化合物。结果,可以批量蚀刻第一电极111的第一导电层至第三导电层同时保持优异的蚀刻特性。
[0114] 此外,由于根据实施例的蚀刻剂组合物不包含磷酸,因此不损坏(或基本不损坏)暴露在分隔区域V中的布线,从而防止(或减少)Ag颗粒再吸附到布线。
[0115] 图11A和图11B是示出在蚀刻图8的第一电极111的同时Ag颗粒再吸附到布线上的现象并且示出在蚀刻图8的第一电极111的同时Ag颗粒再吸附到布线上的结果的平面视图。更详细地,图11A示出了使用包括磷酸的对比蚀刻剂的结果,图11B示出了使用上表1中示出的示例1的蚀刻剂的结果。
[0116] 如图11B中所示,当通过使用根据实施例的蚀刻剂组合物来蚀刻第一电极111时,可以防止(或减少)暴露于蚀刻剂组合物的布线的损坏,从而减少Ag的再吸附。结果,可以防止(或减少)由于Ag颗粒而导致的第一电极111的缺陷。
[0117] 返回参照图8,坝109c可以设置在分隔区域V中。当设置用于密封显示单元100的薄膜封装层300的有机层330时,坝109c可以防止(或减少)有机材料朝向基底101的边缘流动,从而防止(或减少)有机层330的边缘拖尾。
[0118] 坝109c可以与第二主电压线222的外边缘接触并叠置,从而覆盖第二主电压线222的外侧表面。中心部分109a也可以与第二主电压线222的内边缘接触并叠置,从而覆盖第二主电压线222的内侧表面。因此,可以防止(或减少)第二主电压线222的这两个侧表面暴露于蚀刻环境。
[0119] 坝109c可以与平坦化层109包括相同(例如,基本相同)的材料,并且位于同一层上。然而,实施例不限于此,坝109c可以包括两层或更多层。例如,当坝109c具有双层结构时,底层可以包括与平坦化层109的材料相同(例如,基本相同)的材料,顶层可以包括与像素限定膜119的材料相同(例如,基本相同)的材料。此外,可以设置多个(两个或更多个)坝109c。在这种情况下,坝109c的高度可以在朝向基底101的外围的方向上增大。
[0120] 薄膜封装层300可以密封显示单元100以防止(或减少)外部的氧和湿气渗透到显示单元100中。薄膜封装层300可以包括无机封装膜310和/或320以及至少一层有机层330。尽管图8示出了薄膜封装层300包括交替堆叠的两层无机封装膜310和320以及有机层330的示例,但是实施例不限于此。换言之,薄膜封装层300还可以包括交替设置的多层附加的无机封装膜和多层附加的有机封装膜,并且无机封装膜和有机封装膜堆叠的次数不限于此。
[0121] 有机层330可以包括从由丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚异戊二烯、乙烯基树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂、纤维素树脂和苝树脂组成的组中选择的一种或更多种材料。
[0122] 例如,无机封装膜310和320可以包括从由氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化铈和氮氧化硅(SiON)组成的组中选择的一种或更多种材料。
[0123] 由于当设置有机层330时,坝109c阻挡有机材料朝向基底101的边缘流动,因此有机层330位于坝109c的内侧。相反,无机封装膜310和320设置为比有机层330大,并且可以设置为覆盖外部部分109b。因此,分隔区域V被无机封装膜310和320覆盖。无机封装膜310和320可以延伸超过外部部分109b,并且无机封装膜310和320可以在外部部分109b的外侧彼此接触。
[0124] 如这里使用的,术语“基本”、“大约”和类似的术语被用作近似术语而不是程度术语,并且意图说明本领域普通技术人员将认可的测量值或计算值中的固有偏差。此外,当描述本公开的实施例时,“可以(可)”的使用是指“本公开的一个或更多个实施例”。如这里使用的,可以认为术语“使用”及其变型分别与“利用”及其变型同义。此外,术语“示例性”意图指的是示例或图示。
[0125] 此外,这里陈述的任意数值范围意图包括在陈述的范围内的相同数值精度的所有子范围。例如,“1.0至10.0”的范围意图包括所陈述的最小值1.0与所陈述的最大值10.0之间(包括所陈述的最小值1.0和所陈述的最大值10.0)的所有子范围,即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值,诸如以2.4至7.6为例。这里陈述的任意最大数值界限意图包括其中包含的所有较小数值界限,本说明书中陈述的任意最小数值界限意图包括其中包含的所有较大数值界限。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利,以明确地陈述包括在这里明确陈述的范围内的任意子范围。
[0126] 尽管已经参照附图描述了一个或更多个实施例,但是本领域的普通技术人员将理解的是,在不脱离如由权利要求限定的精神和范围的情况下,在其中可以在形式和细节上进行各种改变。
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