一種有源矩陣有機發光顯示器及其製造方法
2023-12-07 19:30:51 2
專利名稱：一種有源矩陣有機發光顯示器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種有源矩陣有機發光顯示器及其製造方法，尤其涉及一種可有效增 加儲存電容的陣列基板及其製造方法。
背景技術：
近年來，由於重量輕、體積小等優點，平板顯示器尤其是液晶顯示器(LCD)和有機 發光顯示器(OLED)在移動手機、數位相機、筆記本電腦以及平板電視等顯示終端中被廣泛 地使用。由於具有優於IXD的亮度、視角性能、響應速度和顯示效果，OLED被公認為下一代 平板顯示器，特別是主動矩陣有機發光顯示器(AMOLED)的優點更為突出。AMOLED通過在薄 膜電晶體(TFT)陣列基板上形成OLED像素器件實現發光顯示功能。為了提高顯示器的解析度而使得像素尺寸縮小之時，每一個像素內可以用於放置 儲存電容器的面積也必須相對地縮小，以保持像素的開口率，因此研究者一直不斷地尋求 將儲存電容器所需的面積最小化的方法。目前，有源矩陣有機發光顯示器的像素結構如圖1 所示，圖2為圖1像素結構之等效電路圖，該像素包括柵極線111，第一金屬電極112，作為 驅動電晶體的柵極，一數據線121，第二金屬電極122作為驅動信號。其中儲存電容12由第 一金屬電極112、絕緣層和第二金屬電極122組成，由於金屬層為不透光材料，因此當增大 金屬電極面積以增加電荷儲存容量時就要降低像素的開口率。為了保持在顯示一幀圖像的 時間內，像素的顯示效果不發生變化，必須設計具有一定儲存電容值的電容。然而，在提高 解析度的同時，為了保持儲存電容器的面積，難免會影響像素的開口率。因此，在不影響像 素的開口率的情況下增加電荷儲存容量；或者是在增加有機發光顯示器的像素開口率的情 況下維持電荷儲存容量，成為AMOLED製造過程中有待解決的問題之一。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種具有新型儲存電容結構的有源矩陣有機 發光顯示器及其製造方法，以解決電容值與開口率之間的矛盾。本發明的目的是通過如下技術方案予以實現的本發明提供了一種有源矩陣有機發光顯示器，包括一基板；配置於該基板上的多 個像素，並呈矩陣排列；平行配置於像素之間的多條數據線；平行配置於像素之間且與數 據線垂直的多條掃描線。上述像素的像素區域內中具有一疊層儲存電容器結構的儲存電容 器，該疊層儲存電容器結構包括第一儲存電容器、第二儲存電容器、第三儲存電容器。第一 儲存電容器由第一導電層、第二導電層以及位於該第一導電層與該第二導電層之間的第一 絕緣層構成，其中第一導電層為多晶矽層，第二導電層為第一金屬層。第二儲存電容器由第 二導電層、第三導電層以及位於該第二導電層與該第三導電層之間的第二絕緣層構成，其 中第三導電層為第二金屬層。第三儲存電容器由第三導電層、第四導電層以及位於該第三 導電層與該第四導電層之間的第三絕緣層構成，其中第四導電層為透明電極層。上述第一 導電層與第三導電層形成電接觸，所述第二導電層與第四導電層形成電接觸，第一儲存電容器、第二儲存電容器與第三儲存電容器相互並聯。本發明還提供了一種有源矩陣有機發光顯示器的製造方法，包括以下步驟形成第一儲存電容器，該第一儲存電容器由第一導電層、第二導電層以及位於該 第一導電層與該第二導電層之間的第一絕緣層構成；形成第二儲存電容器，該第二儲存電容器由第二導電層、第三導電層以及位於該 第二導電層與該第三導電層之間的第二絕緣層構成；連接第一導電層與第三導電層以形成電接觸；形成第三儲存電容器，該第三儲存電容器由第三導電層、第四導電層以及位於該 第三導電層與該第四導電層之間的第三絕緣層構成；連接第二導電層與第四導電層以形成電接觸。本發明技術方案可有效提高像素的儲存電容值，減少不發光金屬的面積，提高像 素的開口率，進而提高像素的亮度，提升面板的畫質。
圖1為一種有源矩陣有機發光顯示器的像素結構示意圖；圖2為一種有源矩陣有機發光顯示器的像素結構等效電路圖；圖3為本發明的有源矩陣有機發光顯示器的像素結構示意圖；圖4A為本發明形成多晶矽半導體層的示意圖；圖4B為沉積柵絕緣層的示意圖；圖4C為形成柵極及第一金屬層的示意圖；圖4D為沉積層間絕緣層的示意圖；圖4E為形成接觸孔圖案的示意圖；圖4F為形成源、漏極和第二金屬層的示意圖；圖4G為沉積鈍化層的示意圖；圖4H為形成接觸孔圖案的示意圖；圖41為形成透明電極層的示意圖；圖5為本發明疊層儲存電容器的等效電路圖。
具體實施例方式為讓本發明的上述內容更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並結合附圖作詳細說 明如下。實施例圖3為本發明有源矩陣有機發光顯示器的像素結構示意圖。該像素結構包括，一 掃描線301，一數據線302，一驅動電壓線303，一開關薄膜電晶體304、一驅動薄膜電晶體 305、一儲存電容306和一顯示區307。圖4為圖3中A-A'截面處各工藝步驟的形成示意 圖。如圖4A所示，首先在陣列基板20 (如玻璃基板)上依次沉積一緩衝層(圖中未示出)， 接著繼續沉積一半導體層，一般為非晶矽層。然後採用光刻的方法，形成半導體島狀圖形 201和202，再採用準分子雷射退火(ELA)或固相晶化(SPC)等方法，形成多晶矽層。然後，採用化學氣相沉積(CVD)方法，在多晶矽層上繼續沉積柵絕緣層31，如圖4B所示。在柵絕 緣層31上濺射第一金屬層，採用光刻方法形成柵極211和第一金屬層212，如圖4C所示。 接著，如圖4D所示，採用CVD方法形成絕緣層32。採用光刻的方法，在絕緣層32上形成接 觸孔圖案，採用刻蝕的方法，在絕緣層上形成接觸孔321，322，323和324，位置如圖4E所示。 然後，如圖4F所示，在絕緣層32上沉積第二金屬層，並採用光刻的方法，形成開關TFT的源 極221和漏極222，以及第二金屬層223。其中，漏極222又通過接觸孔324與第一金屬層 212相連接，作為驅動TFT的柵極，同時也作為存儲電容的電極；第二金屬層223和多晶矽 層202，通過接觸孔323相連接，形成儲存電容的電極。接著，如圖4G所示，採用CVD的方 法，繼續沉積鈍化絕緣層33，並如圖4H所示，利用刻蝕技術，形成接觸孔331。最後，如圖41 採用濺射的方法，形成一氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等透明電極層，並採用光刻的方法，形 成透明電極層231。圖5為本發明疊層儲存電容器的等效電路圖，如圖所示，本發明之疊層儲存電容 器的結構包括第一儲存電容器Cl、第二儲存電容器C2、第三儲存電容器C3。Cl由第一導 電層51、第二導電層52以及位於該第一導電層與該第二導電層之間的第一絕緣層501構 成，其中第一導電層51即為多晶矽層202，第二導電層52即為第一金屬層212，第一絕緣層 501即為柵絕緣層31。C2由第二導電層52、第三導電層53以及位於該第二導電層與該第 三導電層之間的第二絕緣層502構成，其中第三導電層53即為第二金屬層223，第二絕緣 層502即為絕緣層32。C3由第三導電層53、第四導電層54以及位於該第三導電層與該第 四導電層之間的第三絕緣層503構成，其中第四導電層54即為透明電極層231，第三絕緣層 503即為鈍化絕緣層33。第一導電層51與第三導電層53通過接觸孔323形成電接觸，具 有相同的電位，第二導電層52與第四導電層54通過接觸孔324形成電接觸，具有相同的電 位。結合圖5，根據各電容之間的關係，可以得知所述電容Cl、C2和C3相互並聯，總電容C =C1+C2+C3。因此，採用本發明技術方案，在不改變像素開口率的情況下，可有效增加儲存 電容值，進而提高像素的亮度，提升移動通信設備、視頻播放設備、顯示設備等面板的畫質。當然，本發明亦可僅採用第一至第四導電層中任意三個導電層組成儲存電容，同 樣可以達到增加儲存電容的效果。雖然本發明已以比較佳實施例揭露如上，然而其並非用以限定本發明，任何熟悉 此技術人士，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此，本發明的 保護範圍當以申請的專利範圍所界定為準。
權利要求
一種有源矩陣有機發光顯示器，包括一基板；多個像素，呈矩陣排列；多條數據線，平行配置於像素之間；多條掃描線，平行配置於像素之間且與數據線垂直；所述像素的像素區域內中具有一疊層儲存電容器結構的儲存電容器，其特徵在於，所述疊層儲存電容器結構包括第一儲存電容器、第二儲存電容器、第三儲存電容器。
2.根據權利要求1所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第一儲存 電容器、第二儲存電容器、第三儲存電容器相互並聯。
3.根據權利要求2所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第一儲存 電容器由第一導電層、第二導電層以及位於該第一導電層與該第二導電層之間的第一絕緣 層構成。
4.根據權利要求3所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第一導電 層為多晶矽層。
5.根據權利要求3所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第二導電層為第一金屬層。
6.根據權利要求2所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第二儲存 電容器由第二導電層、第三導電層以及位於該第二導電層與該第三導電層之間的第二絕緣 層構成。
7.根據權利要求6所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第三導電層為第二金屬層。
8.根據權利要求2所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第三儲存 電容器由第三導電層、第四導電層以及位於該第三導電層與該第四導電層之間的第三絕緣 層構成。
9.根據權利要求8所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第四導電 層為透明電極層。
10.根據權利要求3、6、8所述的一種有源矩陣有機發光顯示器，其特徵在於，所述第一 導電層與第三導電層形成電接觸，所述第二導電層與第四導電層形成電接觸。
11.一種有源矩陣有機發光顯示器的製造方法，該有源矩陣有機發光顯示器包括一 基板；多個像素，呈矩陣排列；多條數據線，平行配置於像素之間；多條掃描線，平行配置於 像素之間且與數據線垂直；所述像素的像素區域內中具有一疊層儲存電容器結構的儲存電 容器，所述製造方法包括以下步驟形成第一儲存電容器，該第一儲存電容器由第一導電層、第二導電層以及位於該第一 導電層與該第二導電層之間的第一絕緣層構成；形成第二儲存電容器，該第二儲存電容器由第二導電層、第三導電層以及位於該第二 導電層與該第三導電層之間的第二絕緣層構成； 連接第一導電層與第三導電層以形成電接觸；形成第三儲存電容器，該第三儲存電容器由第三導電層、第四導電層以及位於該第三 導電層與該第四導電層之間的第三絕緣層構成；連接第二導電層與第四導電層以形成電接觸。
12.—種移動通信設備，其特徵在於，所述移動通訊設備包括如權利要求1所述的有源 矩陣有機發光顯示器。
13.—種視頻播放設備，其特徵在於，所述視頻播放設備包括如權利要求1所述的有源 矩陣有機發光顯示器。
14.一種顯示設備，其特徵在於，所述顯示設備包括如權利要求1所述的有源矩陣有機 發光顯不器。
全文摘要
本發明涉及一種有源矩陣有機發光顯示器及其製造方法，尤其涉及一種可有效增加儲存電容的陣列基板及其製造方法。本發明技術方案通過在有源矩陣有機發光顯示器中設置具有三個並聯電容的疊層儲存電容器結構，在不改變像素開口率的情況下，有效增加儲存電容值，進而提高像素的亮度，提升面板的畫質。
文檔編號G09F9/33GK101924122SQ20101017777
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者邱勇, 高孝裕, 魏朝剛, 黃秀頎 申請人:崑山工研院新型平板顯示技術中心有限公司