專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光顯示板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示板，特別是涉及通過(guò)改進(jìn)單元像素的結(jié)構(gòu)來(lái)提高孔徑比的有機(jī)EL顯示板。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL顯示器使用從電激勵(lì)的有機(jī)發(fā)光二極管OLED發(fā)出的光來(lái)顯示字符或圖像。從陰極提供的電子和從陽(yáng)極提供的空穴重新組合以激勵(lì)有機(jī)材料。一般，所述有機(jī)發(fā)光二極管OLED包括陽(yáng)極層、用于便利提供電子和空穴的發(fā)光層(EML)、電子傳送層(ETL)、空穴傳送層(HTL)和陰極層。
用于驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL顯示器的方法一般被分類為無(wú)源或有源矩陣方法。有源矩陣方法根據(jù)將電容器充電到一個(gè)電壓和保持所充電的電壓的信號(hào)的形式而可以包括電壓編程方法和電流編程方法。
圖1示出了通過(guò)所述電壓編程方法驅(qū)動(dòng)的、傳統(tǒng)有源矩陣型有機(jī)EL顯示器的等效電路。參見(jiàn)圖1，可以以通過(guò)在掃描線S1-Sn、數(shù)據(jù)線D1-Dm和電源線V1-Vm之中的交叉來(lái)限定的矩陣的形式而排列像素，并且每個(gè)像素可以包括開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT和存儲(chǔ)電容器CST。
在每個(gè)像素中，所述開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST的源極、柵極和漏極分別耦接到數(shù)據(jù)線D1-Dm、掃描線S1-Sn和所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的柵極。所述存儲(chǔ)電容器CST耦接在所述開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST的漏極和電源線Vn之間。所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的源極和漏極分別耦接到電源線Vn和有機(jī)發(fā)光元件OLED。所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的漏極可以電連接到有機(jī)發(fā)光元件OLED的陽(yáng)極。有機(jī)發(fā)光元件OLED的陰極可以被提供用于所有像素的公共電壓。
當(dāng)開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST通過(guò)被施加到其柵極的選擇信號(hào)而被導(dǎo)通時(shí)，來(lái)自數(shù)據(jù)線D1-Dm的數(shù)據(jù)電壓被施加到驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的柵極。然后，響應(yīng)于在驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的柵極和源極之間的存儲(chǔ)電容器CST中充電的電壓VGS，電流IOLED可以經(jīng)由驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT而流過(guò)有機(jī)發(fā)光元件OLED，由此從所述有機(jī)發(fā)光元件OLED發(fā)光。
在如上所述的電壓編程方法中，可能產(chǎn)生問(wèn)題有機(jī)EL顯示板的亮度可能由于諸如閾值電壓或溝道遷移率之類的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的特性的偏移而不均勻。
因此，已經(jīng)提出了用于校正在特性中的這種偏移的補(bǔ)充電路。但是，增加薄膜晶體管的數(shù)量可能降低像素的孔徑比。
另一方面，假定用于向像素電路提供電流的電流源對(duì)于整個(gè)板、即所有數(shù)據(jù)線是均勻的，電流編程型有機(jī)EL顯示器在即使當(dāng)像素的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管具有不均勻的電壓-電流特性時(shí)也可以獲得均勻的顯示特性。
圖2是示出用于驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL顯示器的傳統(tǒng)電流編程方法的像素電路，其中示出了單個(gè)像素。參見(jiàn)圖2，一個(gè)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT耦接到有機(jī)發(fā)光元件OLED以提供用于發(fā)光的電流，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST1施加的數(shù)據(jù)電流IDATA控制流過(guò)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的電流量。
當(dāng)開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST1和ST2通過(guò)來(lái)自掃描線Sn的選擇信號(hào)而被導(dǎo)通時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT以二極管形式連接。因此，存儲(chǔ)電容器CST當(dāng)電流流過(guò)它時(shí)被充電到一個(gè)電壓。即，驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的柵極的電勢(shì)下降，由此引起電流從驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的源極向驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管DT的漏極流動(dòng)，以便存儲(chǔ)電容器CST被充電到對(duì)應(yīng)于用于設(shè)置亮度的數(shù)據(jù)電流IDATA的電壓。接著，所述開(kāi)關(guān)薄膜晶體管ST1和ST2被截止，并且耦接到發(fā)光控制線En的薄膜晶體管ET被導(dǎo)通。然后，從電源線VDD提供電源，并且對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)電容器CST的充電電壓的電流IOLED流過(guò)有機(jī)發(fā)光元件OLED以發(fā)出具有預(yù)設(shè)亮度的光。
但是，因?yàn)榱鬟^(guò)有機(jī)發(fā)光元件OLED的電流IOLED可能很小，并且數(shù)據(jù)線Dm的電壓范圍可能較寬，因此可能需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)線的寄生電容器充電。
因此，增加在單元像素中設(shè)置的薄膜晶體管的數(shù)量可能大大地降低孔徑比，這可能使得亮度變差。而且，如果以大電流來(lái)驅(qū)動(dòng)像素電路，則顯示器的壽命可能被降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種有機(jī)EL顯示板，其中，通過(guò)改善單元像素的排列結(jié)構(gòu)來(lái)提高孔徑比。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將在后面的說(shuō)明書(shū)中給出，并且部分地從所述說(shuō)明書(shū)顯而易見(jiàn)，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)。
本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)EL顯示板，它包括至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的像素電路，其中，所述像素電路包括每個(gè)像素至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光元件，至少兩個(gè)薄膜晶體管和至少一個(gè)電容器。所述薄膜晶體管分別包括一個(gè)柵極和一個(gè)半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層中，形成了溝道區(qū)、源極區(qū)域和漏極區(qū)域。在薄膜晶體管之一的柵極上接觸的導(dǎo)電層耦接到另一個(gè)薄膜晶體管和至少一個(gè)電容器。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于制造有機(jī)EL顯示板的方法，包括步驟在絕緣基底上形成用于至少兩個(gè)薄膜晶體管的一個(gè)公共半導(dǎo)體層；形成覆蓋所述半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上形成用于所述至少兩個(gè)薄膜晶體管的柵極；形成覆蓋所述柵極的層間絕緣膜；形成用于曝露薄膜晶體管之一的柵極的接觸孔；并且在接觸孔內(nèi)側(cè)和層間絕緣中形成導(dǎo)電層。
應(yīng)當(dāng)明白，上述的一般說(shuō)明和下面的詳細(xì)說(shuō)明是示例性性和解釋性的，并且意欲提供所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步的說(shuō)明。


被包括來(lái)提供本發(fā)明的進(jìn)一步的理解并且被并入和構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附解了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
圖1是示出傳統(tǒng)的有源矩陣型有機(jī)EL顯示器的等效電路。
圖2是示出用于驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的有機(jī)EL顯示板的傳統(tǒng)電流編程方法的像素電路圖。
圖3是示出按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的有機(jī)EL顯示板的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是示出按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的有機(jī)EL顯示板的示意圖。
圖5是圖4的像素的等效電路。
圖6是示出按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的有機(jī)EL顯示板的排列的圖。
圖7是沿著圖6的線I-I’所取的剖面圖。
圖8是沿著圖6的線II-II’所取的剖面圖。
圖9是沿著圖6的線III-III’所取的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面的詳細(xì)說(shuō)明示出和說(shuō)明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以明白，可以在都不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，以各種形式修改所述的示例性實(shí)施例。
在附圖中，與本發(fā)明無(wú)關(guān)系的元件的說(shuō)明被省略，以便避免本發(fā)明的主題不清楚。在說(shuō)明書(shū)中，相同或類似的元件被表示為相同的附圖編號(hào)，即使它們?cè)诓煌母綀D中被描述。在此使用的、在一個(gè)元件和另一個(gè)元件之間的耦接不僅包括其間的直接耦接，而且包括其間的間接耦接，即其間插入了其他元件。另外，在另一個(gè)元件上形成諸如層、膜、區(qū)域或板的一個(gè)元件不僅包括在另一個(gè)元件上部直接形成一個(gè)元件，而且包括在另一個(gè)元件上部形成一個(gè)元件，并且其間插入其他元件。
圖3是示出按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的有機(jī)EL顯示器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
參見(jiàn)圖3，所述有機(jī)EL顯示器可以包括顯示板100、掃描驅(qū)動(dòng)器200和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器400。所述顯示板可以包括在行方向上延伸的多條掃描線S1-Sn、多條發(fā)光控制線E1-En和多條升壓控制線B1-Bn；以及在列方向上延伸的多條數(shù)據(jù)線D1-Dn和多條電源線VDD?？梢栽谶@些線的交叉位置之間形成多個(gè)像素105。
像素105可以被形成在由兩條相鄰的掃描線Sk-1和Sk以及兩條相鄰的數(shù)據(jù)線Dk-1和Dk限定的像素區(qū)域中，并且它們可以被從掃描線、發(fā)光控制線E1-En、升壓控制線B1-Bn和數(shù)據(jù)線發(fā)送的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
另外，掃描驅(qū)動(dòng)器200可以依序發(fā)送選擇信號(hào)以選擇對(duì)應(yīng)的掃描線，這使得可以向那條掃描線的像素施加數(shù)據(jù)信號(hào)，并且掃描驅(qū)動(dòng)器200可以依序向發(fā)光控制線E1-En發(fā)送發(fā)光控制信號(hào)以控制有機(jī)發(fā)光元件OLED的發(fā)光。
掃描驅(qū)動(dòng)器200也可以向?qū)?yīng)的升壓控制線B1-Bn的像素施加升壓信號(hào)以使用兩個(gè)電容器(圖4中的C1和C2)來(lái)提高驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極電壓。因此，可以將被提供到有機(jī)發(fā)光元件OLED的電流設(shè)置為期望值。
同時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器400經(jīng)由數(shù)據(jù)線D1-Dn向所選擇的掃描線的像素施加數(shù)據(jù)信號(hào)。
以這種方式，掃描驅(qū)動(dòng)器200和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器400可以分別耦接到顯示板100的基底?；蛘?，掃描驅(qū)動(dòng)器和/或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器可以被直接地形成在顯示板100的玻璃基底上，或者它們可以被替代為可以在與顯示板100的基底上的掃描線、數(shù)據(jù)線和晶體管相同的層上形成的任何驅(qū)動(dòng)電路。另外，可以以被聯(lián)結(jié)和耦接到顯示板的基底的帶載封裝(TCP)芯片、柔性印刷電路(FPC)或帶式自動(dòng)聯(lián)結(jié)(TAB)的形式被形成。
接著參照?qǐng)D4和圖5來(lái)詳細(xì)說(shuō)明所述有機(jī)EL顯示板的操作。
圖4是示出按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的顯示板的示意圖，圖5是示出圖4的單個(gè)像素的等效電路。
參見(jiàn)圖4和圖5，顯示板像素電路可以包括驅(qū)動(dòng)晶體管M3、發(fā)光晶體管(emission transistor)M4、開(kāi)關(guān)晶體管M1、二極管晶體管M2、有機(jī)發(fā)光元件OLED和兩個(gè)電容器C1和C2。
更詳細(xì)而言，所述開(kāi)關(guān)晶體管M1可以被耦接在數(shù)據(jù)線Dn和驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極之間，并且響應(yīng)于來(lái)自掃描線Sn的選擇信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)晶體管M1從數(shù)據(jù)線Dn向驅(qū)動(dòng)晶體管M3發(fā)送電流IDATA。二極管晶體管M2可以被耦接在驅(qū)動(dòng)晶體管M3的漏極區(qū)域和數(shù)據(jù)線Dn之間以便響應(yīng)于來(lái)自掃描線Sn的選擇信號(hào)而以二極管連接的形式連接驅(qū)動(dòng)晶體管M3。
另外，驅(qū)動(dòng)晶體管M3的源極和漏極區(qū)域可以分別被耦接到電源線VDD和二極管晶體管M2的漏極區(qū)域?？梢园凑諗?shù)據(jù)電流IDATA來(lái)確定驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極-源極電壓。
第二電容器C2可以被耦接在驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極和漏極區(qū)域之間以在一個(gè)時(shí)段期間保持驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極-源極電壓，并且第一電容器C1可以耦接在升壓控制線Bn和驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極之間以調(diào)整驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極電壓。
通過(guò)如圖4和圖5所示來(lái)耦接電容器C1和C2，第一電容器C1的電壓可以通過(guò)從升壓控制線Bn施加的升壓控制信號(hào)電壓(ΔVB)的提高而提高。因此，可以按照方程1來(lái)獲得驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極電壓的提高(ΔVG)。因此，通過(guò)對(duì)應(yīng)于晶體管M1、M2和M3的寄生電容分量而調(diào)整升壓控制信號(hào)電壓(ΔVB)的提高，可以將驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極電壓的提高(ΔVG)設(shè)置為期望值。
方程1
ΔVG=ΔVBC2C1+C2]]>接著，響應(yīng)于來(lái)自發(fā)光控制線En的發(fā)光信號(hào)，發(fā)光晶體管M4向有機(jī)發(fā)光元件OLED提供流過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管M3的電流。有機(jī)發(fā)光元件OLED可以耦接在發(fā)光晶體管M4和參考電壓VSS之間以發(fā)出與流過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管M3的電流IOLED的量對(duì)應(yīng)的光。
現(xiàn)在詳細(xì)說(shuō)明上述的像素電路的操作。
首先，開(kāi)關(guān)晶體管M1和二極管晶體管M2通過(guò)經(jīng)由掃描線Sn施加的選擇信號(hào)而被導(dǎo)通。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管M3以二極管形式連接，并且來(lái)自數(shù)據(jù)線Dn的數(shù)據(jù)電流IDATA流入驅(qū)動(dòng)晶體管M3。同時(shí)，因?yàn)榘l(fā)光晶體管M4通過(guò)經(jīng)由發(fā)光掃描線En施加的發(fā)光信號(hào)而被截止，因此驅(qū)動(dòng)晶體管M3和有機(jī)發(fā)光元件OLED彼此電絕緣。
此時(shí)，方程2示出了在驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極和源極之間的電壓VGS的絕對(duì)值和流過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管M3的數(shù)據(jù)電流IDATA之間的關(guān)系，并且方程3給出了柵極-源極電壓VGS。
方程2IDATA=β2(VGS-VTH)2]]>其中，β是常數(shù)，VTH是驅(qū)動(dòng)晶體管M3的閾值電壓的絕對(duì)值。
方程3VGS=VDD-VG=2IDATAβ+VTH]]>其中，VG是驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極電壓，VDD是通過(guò)電源線VDD提供到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的電壓。
接著，通過(guò)掃描線Sn的選擇信號(hào)來(lái)將開(kāi)關(guān)晶體管M1和二極管晶體管M2截止，并且通過(guò)發(fā)光控制信號(hào)En的發(fā)光信號(hào)來(lái)導(dǎo)通發(fā)光晶體管M4。
此時(shí)，在第二電容器C2和第一電容器C1之間的接觸點(diǎn)的電壓可以通過(guò)從升壓控制線Bn施加的升壓控制信號(hào)電壓的提高(ΔVB)而提高。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極電壓VG可以通過(guò)在電容器C1和C2之間的耦接而提高，上述的方程1給出了柵極電壓的提高量ΔVG。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)ΔVG來(lái)提高驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極電壓VG，所以可以通過(guò)方程4來(lái)確定流經(jīng)驅(qū)動(dòng)晶體管M3的電流IOLED。即，因?yàn)橥ㄟ^(guò)柵極電壓提高量ΔVG來(lái)降低柵極源極電壓VGS，因此驅(qū)動(dòng)晶體管M3的電流IOLED的幅度可以小于數(shù)據(jù)電流IDATA的幅度。另外，因?yàn)榘l(fā)光晶體管M4通過(guò)發(fā)光控制線En的發(fā)光信號(hào)而被導(dǎo)通，因此驅(qū)動(dòng)晶體管M3的電流IOLED可以被提供到有機(jī)發(fā)光元件OLED。
方程4IOLED=β2(VGS-ΔVG-VTH)2=β2(2IDATAβ-ΔVG)2]]>方程4可以被代入方程5中以得到數(shù)據(jù)電流IDATA。方程5示出了數(shù)據(jù)電流IDATA可以被設(shè)置在比流過(guò)有機(jī)發(fā)光元件OLED的電流IOLED大的值。
方程5IDATA=IOLED+ΔVG2βIOLED+β2(ΔVG)2]]>以下，將參照?qǐng)D6、圖7、圖8和圖9來(lái)說(shuō)明按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的顯示板的布局。圖6示出了按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的顯示板的配置，圖7、圖8和圖9是分別沿著圖6的線I-I’、II-II’和III-III’所取的剖面圖。
參見(jiàn)圖6、圖7、圖8和圖9，可以通過(guò)下述線來(lái)限定像素在第一方向(圖6的Y軸方向)上延伸的數(shù)據(jù)線110、在與數(shù)據(jù)線110相交的第二方向(圖6的X軸方向)上排列的掃描線120、與數(shù)據(jù)線110平行地延伸并且與其相距恒定間隔的電源線130、與掃描線120平行排列的發(fā)光控制線140、與發(fā)光控制線140平行排列并且與其相距恒定間隔的升壓控制線150。
在此，可以在掃描線120和發(fā)光控制線140之間的空間配置組成像素電路的開(kāi)關(guān)晶體管M1、驅(qū)動(dòng)晶體管M3、二極管晶體管M2和發(fā)光晶體管M4。因此，因?yàn)樯龎嚎刂凭€150不與包括像素電路的元件重疊，因此可以防止由于在像素電路的元件之間的干擾而導(dǎo)致的升壓信號(hào)失真。因此，因?yàn)榭梢韵虻谝浑娙萜鰿1穩(wěn)定地施加升壓信號(hào)，因此可以更精確地向有機(jī)發(fā)光元件OLED提供電流IOLED。
薄膜晶體管M1、M2、M3和M4分別包括柵極51、52、54和53和一個(gè)半導(dǎo)體層30，在半導(dǎo)體層30中形成了溝道區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域。在本發(fā)明中，開(kāi)關(guān)晶體管M1、二極管晶體管M2、驅(qū)動(dòng)晶體管M3和發(fā)光晶體管M4的半導(dǎo)體層30可以形成為公共層。
更具體而言，開(kāi)關(guān)晶體管M1可以形成在掃描線120和數(shù)據(jù)線110之間的相交位置附近。開(kāi)關(guān)晶體管M1的源極區(qū)域通過(guò)接觸孔h1耦接到數(shù)據(jù)線110，并且開(kāi)關(guān)晶體管M1的漏極區(qū)域經(jīng)由導(dǎo)電層135通過(guò)接觸孔h2和h3耦接到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54。在此，開(kāi)關(guān)晶體管M1的漏極區(qū)域可以通過(guò)具有圖6的類似反“L”形狀的導(dǎo)電層135而耦接到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54，由此減少了配置像素電路的面積并且提高了像素的孔徑比，其將在下面詳細(xì)描述。
另外，二極管晶體管M2可以形成在數(shù)據(jù)線110和發(fā)光控制線140之間的相交位置附近。二極管晶體管M2的柵極52可以與開(kāi)關(guān)晶體管M1的柵極51一起形成。二極管晶體管M2的源極區(qū)域通過(guò)接觸孔h1耦接到數(shù)據(jù)線110，二極管晶體管M2的漏極區(qū)域通過(guò)半導(dǎo)體層30耦接到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的漏極區(qū)域。
驅(qū)動(dòng)晶體管M3可以形成在掃描線120和電源線130之間的相交位置。驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54通過(guò)接觸孔h3和h2耦接到開(kāi)關(guān)晶體管M1的漏極區(qū)域，驅(qū)動(dòng)晶體管M3的源極區(qū)域通過(guò)接觸孔h4耦接到電源線130，并且驅(qū)動(dòng)晶體管M3的漏極區(qū)域通過(guò)半導(dǎo)體層30耦接到發(fā)光晶體管M4的源極區(qū)域。
發(fā)光晶體管M4可以穿過(guò)發(fā)光控制線140而形成。發(fā)光晶體管M4的柵極53可以通過(guò)發(fā)光控制線140的一部分形成，發(fā)光晶體管M4的漏極區(qū)域可以耦接到有機(jī)發(fā)光元件OLED。
電容器C1和C2可以在有機(jī)發(fā)光元件OLED的長(zhǎng)側(cè)201附近與電源線130重疊。第一電容器C1的第一電極36耦接到升壓控制線150，并且第二電容器C2的第一電極37耦接到電源線130。電容器C1和C2的第二電極56和57可以形成為公共層。并且，電容器C1和C2的第二電極56和57可以通過(guò)接觸孔h7耦接到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54。此時(shí)，電容器C1和C2的第二電極56和57可以通過(guò)在驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54上接觸的導(dǎo)電層135而耦接到開(kāi)關(guān)晶體管M1的漏極區(qū)域和驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54。
現(xiàn)在，將說(shuō)明具有上述像素電路的顯示板的層間結(jié)構(gòu)和用于制造有機(jī)EL顯示板的方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的有機(jī)EL顯示板具有可以形成在絕緣基底10上的可由氧化硅、氮化硅或其他類似的物質(zhì)形成的阻擋層20。
其后，開(kāi)關(guān)晶體管M1、驅(qū)動(dòng)晶體管M3、二極管晶體管M2和發(fā)光晶體管M4的半導(dǎo)體層30在阻擋層20上形成為公共層。半導(dǎo)體層30是由多晶硅形成的。半導(dǎo)體層30可以通過(guò)在具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜上通過(guò)激光結(jié)晶方法而形成。而且，第一和第二電容器C1和C2的第一電極36和37可以形成在阻擋層20上。
其后，可以在半導(dǎo)體層30上形成可由氧化硅、氮化硅或其他類似的物質(zhì)形成的柵極絕緣膜40?？議9暴露第一電容器C1的第一電極36。
其后，可以在柵極絕緣膜40上形成掃描線120和晶體管M1、M2、M4和M3的柵極51、52、53和54，掃描線120可以包括由諸如鋁或鋁合金之類具有低電阻的導(dǎo)電材料構(gòu)成的導(dǎo)電膜。可以使用與掃描線120和柵極51、52、53和54相同的材料在柵極絕緣膜40上形成發(fā)光控制線140和升壓控制線150。而且，電容器C1和C2的第二電極56和57可以在柵極絕緣膜40上。
更詳細(xì)而言，可以以分支形狀形成的開(kāi)關(guān)晶體管M1的柵極51和二極管晶體管M2的柵極52可以耦接到掃描線120，并且分別與開(kāi)關(guān)晶體管M1的溝道區(qū)域31a和二極管晶體管M2的溝道區(qū)域32a重疊。另外，發(fā)光晶體管M4的柵極53可以與掃描線120分離，并且與半導(dǎo)體層30的溝道區(qū)域33a重疊。此時(shí)，發(fā)光晶體管M4的柵極53可以通過(guò)在同一層上的發(fā)光控制線140的一部分來(lái)形成。發(fā)光控制線140可以在行方向上延伸并且與發(fā)光晶體管M4的溝道區(qū)域33a重疊的同時(shí)形成發(fā)光晶體管M4的柵極電極53。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54可以與掃描線120分離，并且與驅(qū)動(dòng)晶體管M3的溝道區(qū)域34a重疊。
其后，晶體管M1、M2、M4和M3的源極區(qū)域31b、32b、33b和34b、及漏極區(qū)域31c、32c、33c和34c分別被形成。源極區(qū)域31b、32b、33b和34b、漏極區(qū)域31c、32c、33c和34c可以按照驅(qū)動(dòng)條件來(lái)?yè)诫sp型或n型雜質(zhì)。
其后，可以形成第一層間絕緣膜60。
可以在第一層間絕緣膜60中形成接觸孔h3和h7以將電容器C1和C2的第二電極耦接到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54。并且，可以在柵極絕緣40和第一層間膜60中形成接觸孔h1、h2、h4、h5、h8。
其后，在第一層間絕緣膜60上形成導(dǎo)電層135、數(shù)據(jù)線110、電源線130和發(fā)光晶體管M4的連接電極71。
導(dǎo)電層135可以具有通過(guò)接觸孔h7連接到電容器C1和C2的類似“L”形狀，所述類似“L”形狀的導(dǎo)電層135從開(kāi)關(guān)晶體管M1的漏極區(qū)域31c開(kāi)始，越過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54，并且穿過(guò)發(fā)光控制線140。因此，所述電容器和驅(qū)動(dòng)晶體管M3通過(guò)在第一層間絕緣膜60上形成的導(dǎo)電層135而形成驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54。
此時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54的上側(cè)是空的，因?yàn)轵?qū)動(dòng)晶體管M3的源極和漏極區(qū)域34c經(jīng)由半導(dǎo)體層30而不是經(jīng)由導(dǎo)電層135來(lái)分別耦接到電源線130和二極管晶體管M2。即，驅(qū)動(dòng)晶體管M3具有可以耦接到二極管晶體管M2的漏極區(qū)域32c的半導(dǎo)體層30的漏極區(qū)域34c，它可以以與驅(qū)動(dòng)晶體管M3的漏極區(qū)域34c相同的材料形成在與驅(qū)動(dòng)晶體管M3的漏極區(qū)域34c相同的層中。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管M3的源極區(qū)域34b可以通過(guò)在柵極絕緣膜40和第一層間絕緣膜60中的接觸孔h4而耦接到電源線130。
因此，導(dǎo)電層135可以在驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54上接觸，并且它通過(guò)接觸孔h2和h3將開(kāi)關(guān)晶體管M1的漏極區(qū)域31c與驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54彼此耦接。另外，因?yàn)閷?dǎo)電層135通過(guò)接觸孔h7將驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極區(qū)域54耦接到電容器C1和C2的第二電極56和57，因此可以形成具有最短距離的節(jié)點(diǎn)，其中開(kāi)關(guān)晶體管M1、驅(qū)動(dòng)晶體管M3和所述電容器在驅(qū)動(dòng)晶體管M3的柵極54相交。因此，可以減小配置像素電路的空間，并且相對(duì)地，可以加寬配置有機(jī)發(fā)光元件OLED的空間，由此提高所述顯示板的孔徑比(見(jiàn)圖9)。
數(shù)據(jù)線110可以形成在第一層間絕緣膜60上，并且它可以在列方向上延伸。而且，它可以通過(guò)穿過(guò)第一層間絕緣膜60和柵極絕緣膜40的接觸孔h1來(lái)耦接到開(kāi)關(guān)晶體管M1的源極區(qū)域31b和二極管晶體管M2的源極區(qū)域32b。
類似地，電源線130可以形成在第一層間絕緣膜60上，并且可以在列方向上延伸。而且，它通過(guò)穿過(guò)第一層間絕緣膜60和柵極絕緣膜40的接觸孔h4來(lái)耦接到驅(qū)動(dòng)晶體管M3的源極區(qū)域34b。
另外，發(fā)光晶體管M4的連接電極71可以以與數(shù)據(jù)線110和電源線130相同的材料形成在與數(shù)據(jù)線110和電源線130相同的層中。即，連接電極71可以通過(guò)穿過(guò)第一層間絕緣膜60和柵極絕緣膜40的接觸孔h5來(lái)耦接到發(fā)光晶體管M4的漏極區(qū)域33c。
其后，可以在數(shù)據(jù)線110、電源線130和發(fā)光晶體管M4的連接電極71上形成可由氮化硅、氧化硅、有機(jī)絕緣材料或其他類似物質(zhì)構(gòu)成的第二層間絕緣膜80。第二層間絕緣膜80可以具有用于將有機(jī)發(fā)光元件OLED耦接到發(fā)光晶體管M4的連接電極71的接觸孔h6。
其后，可以在第二層間絕緣膜80上形成的有機(jī)發(fā)光元件OLED的像素電極81可以通過(guò)接觸孔h6耦接到發(fā)光晶體管M4的連接電極71。所述像素電極81可以以諸如鋁或銀合金之類的反射材料形成?；蛘撸梢砸灾T如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)之類的透明材料來(lái)形成像素電極81。由透明導(dǎo)電材料形成的像素電極81可以使用底部發(fā)光方法被施加到有機(jī)EL顯示器以在顯示板的后部顯示圖像。由非透明導(dǎo)電材料形成的像素電極81可以使用頂部發(fā)光方法來(lái)施加到有機(jī)EL顯示器以在顯示板的前部顯示圖像。
其后，可以在第二層間絕緣膜80上形成一個(gè)隔墻83(partition wall)，它可以由有機(jī)絕緣材料形成以將有機(jī)發(fā)光單元彼此分離。隔墻83可以圍繞像素電極81以限定有機(jī)發(fā)光元件OLED的區(qū)域。隔墻83通過(guò)曝光和顯影包括黑涂料的光敏劑而用作擋光膜。而且，隔墻83可以簡(jiǎn)化膜形成過(guò)程。可以在像素電極81上形成有機(jī)發(fā)光層85。有機(jī)發(fā)光元件OLED包括有機(jī)發(fā)光層85，它可以發(fā)出紅色、綠色或藍(lán)色光。
其后，可以在有機(jī)發(fā)光層85和隔墻83上形成緩沖層90?？梢允÷跃彌_層90。
其后，可以在緩沖層90形成公共電極95?？梢杂芍T如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料來(lái)形成公共電極95。也可以從諸如鋁的反射材料形成公共電極95。
另外，可以以低電阻的金屬來(lái)形成輔助電極(未示出)以增強(qiáng)公共電極95的導(dǎo)電性。所述輔助電極可以形成在公共電極95和緩沖層90之間，或者它可以形成在公共電極95上。而且，輔助電極最好沿著隔墻83以矩陣形式形成，以便它不與有機(jī)發(fā)光層85重疊。
從上述說(shuō)明可明顯然了解，使用按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的有機(jī)EL顯示板，因?yàn)榭梢砸源箅娏髦祦?lái)控制流過(guò)有機(jī)發(fā)光元件OLED的電流，因此能夠通過(guò)精確的電流編程來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示板。而且，可以通過(guò)補(bǔ)償可能發(fā)生在制造晶體管的過(guò)程中的在像素之間的閾值電壓或遷移率的偏移來(lái)減小在像素之間的亮度偏移。
具體的說(shuō)，在小空間中緊湊地配置晶體管加寬了配置有機(jī)發(fā)光元件的空間，由此提高了顯示板的孔徑比。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和改變。因此，本發(fā)明涵蓋在所附的權(quán)利要求和它們的等效內(nèi)容中提供的本發(fā)明的修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種包括至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的像素電路的有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示板，其中，所述像素電路包括每個(gè)像素至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光元件；每個(gè)像素至少兩個(gè)薄膜晶體管；以及每個(gè)像素至少一個(gè)電容器，其中，所述薄膜晶體管分別包括一個(gè)柵極和一個(gè)半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層中形成了溝道區(qū)、源極區(qū)域和漏極區(qū)域；并且其中，在薄膜晶體管之一的柵極上接觸的導(dǎo)電層耦接到另一個(gè)薄膜晶體管和至少一個(gè)電容器。
2.按照權(quán)利要求1的有機(jī)EL顯示板，其中，薄膜晶體管的半導(dǎo)體層形成為公共層。
3.按照權(quán)利要求1的有機(jī)EL顯示板，還包括彼此平行的數(shù)據(jù)線和電源線；以及掃描線、發(fā)光控制線和升壓控制線，它們彼此平行，并且與數(shù)據(jù)線和電源線相交，其中，通過(guò)數(shù)據(jù)線、電源線、掃描線和發(fā)光控制線來(lái)限定第一區(qū)域；其中，通過(guò)升壓控制線、發(fā)光控制線、數(shù)據(jù)線和電源線來(lái)限定第二區(qū)域；并且其中，在第一區(qū)域和第二區(qū)域上形成所述像素電路。
4.按照權(quán)利要求3的有機(jī)EL顯示板，其中，在第一區(qū)域中形成所述至少兩個(gè)薄膜晶體管；和其中，在第二區(qū)域中形成所述至少一個(gè)電容器和有機(jī)發(fā)光元件。
5.按照權(quán)利要求3的有機(jī)EL顯示板，其中，所述像素電路包括第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，用于響應(yīng)于來(lái)自掃描線的選擇信號(hào)而從數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)電流；第三薄膜晶體管，用于向有機(jī)發(fā)光元件提供驅(qū)動(dòng)電流；第四薄膜晶體管，用于從第三薄膜晶體管向有機(jī)發(fā)光元件傳送驅(qū)動(dòng)電流；第一電容器，對(duì)應(yīng)于來(lái)自第一薄膜晶體管的數(shù)據(jù)電流而被充電到第一電壓；以及第二電容器，耦接在第一電容器和升壓控制線之間，用于將第一電容器的第一電壓改變?yōu)榈诙妷?，其中，?dāng)從第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管傳送數(shù)據(jù)電流時(shí)，第三薄膜晶體管以二極管形式耦接。
6.按照權(quán)利要求5的有機(jī)EL顯示板，其中，在數(shù)據(jù)線和掃描線相交的區(qū)域中形成第一薄膜晶體管，其中，在數(shù)據(jù)線和發(fā)光控制線相交的區(qū)域中形成第二薄膜晶體管，其中，在掃描線和電源線相交的區(qū)域中形成第三薄膜晶體管，其中，越過(guò)發(fā)光控制線而形成第四薄膜晶體管。
7.按照權(quán)利要求6的有機(jī)EL顯示板，其中，第一薄膜晶體管的漏極區(qū)域通過(guò)導(dǎo)電層而耦接到第三薄膜晶體管和所述電容器。
8.按照權(quán)利要求7的有機(jī)EL顯示板，其中，導(dǎo)電層具有類似“L”形狀，它從第一薄膜晶體管的漏極區(qū)域開(kāi)始，越過(guò)第三薄膜晶體管的柵極，并且穿過(guò)發(fā)光控制線。
9.按照權(quán)利要求8的有機(jī)EL顯示板，其中，第三薄膜晶體管的柵極通過(guò)暴露第三薄膜晶體管的柵極的接觸孔經(jīng)由導(dǎo)電層而耦接到第一薄膜晶體管的漏極區(qū)域和電容器。
10.按照權(quán)利要求9的有機(jī)EL顯示板，其中，第三薄膜晶體管通過(guò)半導(dǎo)體層而耦接到第二薄膜晶體管，以及其中，半導(dǎo)體層越過(guò)發(fā)光控制線而延伸到第二區(qū)域以形成第四薄膜晶體管的漏極區(qū)域。
11.按照權(quán)利要求6的有機(jī)EL顯示板，其中，導(dǎo)電層在與數(shù)據(jù)線和電源線相同的絕緣膜上形成，并且以與數(shù)據(jù)線和電源線相同的材料形成。
12.一種用于制造有機(jī)EL顯示板的方法，所述有機(jī)EL顯示板至少包括用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的一個(gè)像素電路，所述用于制造有機(jī)EL顯示板的方法包括步驟在絕緣基底上形成用于至少兩個(gè)薄膜晶體管的一個(gè)公共半導(dǎo)體層；形成覆蓋所述半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上形成用于所述至少兩個(gè)薄膜晶體管的柵極；形成覆蓋所述柵極的層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成用于曝光薄膜晶體管之一的柵極部分的接觸孔；以及在接觸孔內(nèi)側(cè)和在層間絕緣上形成導(dǎo)電層。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中，在形成柵極的步驟中，還形成彼此平行的掃描線、發(fā)光控制線和升壓控制線，其中，在形成導(dǎo)電層的步驟中，還形成彼此平行的數(shù)據(jù)線和電源線，并且導(dǎo)電層與所述數(shù)據(jù)線和電源線相交，其中，在由數(shù)據(jù)線、電源線、掃描線和發(fā)光控制線限定的第一區(qū)域和在由升壓控制線、發(fā)光控制線、數(shù)據(jù)線和電源線限定的第二區(qū)域中形成所述像素電路。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中，所述像素電路包括在第一區(qū)域中形成的至少兩個(gè)薄膜晶體管和在第二區(qū)域中形成的至少一個(gè)電容器和至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光元件。
15.按照權(quán)利要求13的方法，其中，所述像素電路包括第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，用于響應(yīng)于來(lái)自掃描線的選擇信號(hào)而從數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)電流；第三薄膜晶體管，用于向有機(jī)發(fā)光元件提供驅(qū)動(dòng)電流；第四薄膜晶體管，用于從第三薄膜晶體管向有機(jī)發(fā)光元件傳送驅(qū)動(dòng)電流；第一電容器，對(duì)應(yīng)于來(lái)自第一薄膜晶體管的數(shù)據(jù)電流被充電到第一電壓；第二電容器，耦接在第一電容器和升壓控制線之間，用于將第一電容器的第一電壓改變?yōu)榈诙妷?，其中，?dāng)從第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管傳送數(shù)據(jù)電流時(shí)，第三薄膜晶體管以二極管形式耦接。
16.按照權(quán)利要求15的方法，還包括步驟形成第一接觸孔以暴露第一薄膜晶體管的漏極區(qū)域；以及形成第二接觸孔以暴露第一電容器的一個(gè)電極，其中，導(dǎo)電層被形成在暴露柵極電極的接觸孔、第一接觸孔、第二接觸孔的內(nèi)側(cè)和在層間絕緣上。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其中，導(dǎo)電層具有類似“L”形狀，它從第一薄膜晶體管的漏極區(qū)域開(kāi)始，越過(guò)第三薄膜晶體管的柵極，并且穿過(guò)發(fā)光控制線。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有像素電路的有機(jī)EL顯示板，它通過(guò)單元像素的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)而提高顯示板的孔徑比。本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)EL顯示板，它包括用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的至少一個(gè)像素電路，其中，所述像素電路包括每個(gè)像素至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光元件、至少兩個(gè)薄膜晶體管和至少一個(gè)電容器。所述薄膜晶體管分別包括柵極和半導(dǎo)體層，在所述半導(dǎo)體層中，形成溝道區(qū)域、源極區(qū)域和漏極區(qū)域。在所述薄膜晶體管之一上的柵極上接觸的導(dǎo)電層耦接到另一個(gè)薄膜晶體管和至少一個(gè)電容器。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1703127SQ2005100738
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者金禁男 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社