專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，具體地說(shuō)，涉及一種包括可以減少寄生電容的絕緣夾層的顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，在平板顯示器(FPD)中，近來(lái)，有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)因其可以以低電壓驅(qū)動(dòng)、重量輕、厚度薄、具有寬視角、響應(yīng)速度快而受到關(guān)注。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，OLED根據(jù)其驅(qū)動(dòng)方法可以是無(wú)源矩陣或有源矩陣。無(wú)源矩陣OLED可以通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的過(guò)程制造，然而，隨著顯示面積和分辨率的增加，其能耗也會(huì)迅速增加。因此，無(wú)源矩陣OLED通常用于小型顯示器。另一方面，有源矩陣OLED可以通過(guò)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程制造，但其具有大屏幕和高分辨率。
在有源矩陣OLED中，薄膜晶體管(TFT)包含在每個(gè)像素區(qū)中，以控制像素的有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光。像素電極設(shè)置在每個(gè)像素區(qū)中，并且與相鄰的像素電極電分離，以便其可以被單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)。比像素電極高的壁形成于像素區(qū)之間。壁用來(lái)防止像素電極相互短路，同時(shí)將像素區(qū)彼此隔離開(kāi)?？昭ㄗ⑷雽雍陀袡C(jī)發(fā)光層可以依次形成在壁之間的像素電極上。
多個(gè)晶體管可以設(shè)置在OLED中的一個(gè)像素上。一般而言，像素可以包括連接至數(shù)據(jù)線的開(kāi)關(guān)晶體管和連接至驅(qū)動(dòng)電壓線的驅(qū)動(dòng)晶體管。由于如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以在布線層之間產(chǎn)生寄生電容，從而降低了顯示器的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可以減少寄生電容的顯示裝置。
本發(fā)明的其它特征將在隨后的描述中闡述，并且部分地將通過(guò)描述而顯而易見(jiàn)，或者可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而獲得。
本發(fā)明公開(kāi)了一種顯示裝置，其包括基板和設(shè)置在該基板上的光傳感器。該光傳感器包括半導(dǎo)體層；輸入端子，電連接至半導(dǎo)體層；以及輸出端子，電連接至半導(dǎo)體層。第一絕緣層設(shè)置在光傳感器上，像素電極、有機(jī)層和共用電極層依次設(shè)置在第一絕緣層上，并且控制器基于光傳感器的輸出控制對(duì)像素電極的輸入。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，半導(dǎo)體層包含非晶硅。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光傳感器還包括歐姆接觸層，該歐姆接觸層設(shè)置在半導(dǎo)體層與輸入端子之間以及半導(dǎo)體層與輸出端子之間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括設(shè)置在半導(dǎo)體層與基板之間的金屬層，其中，該金屬層防止外部光入射到半導(dǎo)體層上。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括設(shè)置在金屬層與半導(dǎo)體層之間的第二絕緣層，其中，負(fù)電壓施加于該金屬層。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一絕緣層的介電常數(shù)小于或等于4。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一絕緣層包含以下之一摻氟的氧化硅(SiOF)、碳氧化硅(SiOC)、以及有機(jī)材料。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有機(jī)材料是以下之一苯并環(huán)丁烯(BCB)、烯烴、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰亞胺、和氟聚合物。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一絕緣層的厚度是1μm至5μm。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括設(shè)置在半導(dǎo)體層與第一絕緣層之間的鈍化層。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該鈍化層包含氮化硅。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括傳感器晶體管，其中，光傳感器的輸入端子連接至傳感器晶體管的漏電極。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括傳感器線，該傳感器線連接至傳感器晶體管的源電極，以向傳感器晶體管的源電極提供一致的電壓。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括存儲(chǔ)電容器形成單元，該存儲(chǔ)電容器形成單元與光傳感器的輸入端子一體形成，以形成傳感存儲(chǔ)電容器。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括傳感存儲(chǔ)電容器形成單元和金屬層，設(shè)置在基板與存儲(chǔ)電容器形成單元之間；以及第二絕緣層，設(shè)置在存儲(chǔ)電容器形成單元與金屬層之間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括設(shè)置在存儲(chǔ)電容器形成單元上的透明電極層，該透明電極層電連接至金屬層，其中，第一絕緣層設(shè)置在透明電極層與存儲(chǔ)電容器形成單元之間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置還包括彼此交錯(cuò)的柵極線和數(shù)據(jù)線，其中，光傳感器的輸出端子電連接至柵極線。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，半導(dǎo)體層是帶狀的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有機(jī)層包含空穴注入層以及設(shè)置在該空穴注入層上的發(fā)光層。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該空穴注入層包含聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯基磺酸。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該發(fā)光層包含聚合物。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，輸入端子電連接至半導(dǎo)體層的第一端，而輸出端子電連接至半導(dǎo)體層的第二端，第一端和第二端為半導(dǎo)體層的不同端。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該顯示裝置是底部發(fā)光的顯示裝置。
應(yīng)當(dāng)理解，上面的一般性描述和后面的詳細(xì)描述都是例示性和說(shuō)明性的，目的在于提供對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


包括進(jìn)來(lái)以對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步理解的附圖，與該說(shuō)明書(shū)結(jié)合在一起并構(gòu)成該說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一例示性實(shí)施例的顯示裝置的等效電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一例示性實(shí)施例的顯示裝置的平面視圖；圖3是沿圖2中的III-III線截取的截面視圖；圖4是沿圖2中的IV-IV線截取的截面視圖；圖5A、圖5B、圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、圖11A、以及圖11B是依次示出了制造根據(jù)本發(fā)明第一例示性實(shí)施例的顯示裝置的方法的截面視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第二例示性實(shí)施例的顯示裝置的截面視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。然而，本發(fā)明可以以多種不同的方式來(lái)實(shí)施，而不應(yīng)限于這里所闡述的實(shí)施例來(lái)構(gòu)造。當(dāng)然，提供這些實(shí)施例，是為了使本公布更全面，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。為清晰起見(jiàn)，附圖中層或區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸可以進(jìn)行放大。附圖中相同標(biāo)號(hào)表示相同元件。
可以理解，當(dāng)指出一個(gè)元件或?qū)釉诹硪辉驅(qū)印爸稀被颉斑B接至”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在另一元件或?qū)又匣蛑苯舆B接至另一元件或?qū)?，或者兩者之間可以存在插入元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)指出一個(gè)元件或?qū)印爸苯印痹诹硪辉驅(qū)又匣颉爸苯舆B接至”另一元件或?qū)訒r(shí)，兩者之間就不存在插入元件或?qū)印?br> 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一例示性實(shí)施例的顯示裝置的等效電路圖。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本實(shí)施例的顯示裝置1包括多條信號(hào)線211、251、611、651、以及661。
該信號(hào)線包括柵極線211，用于傳輸掃描信號(hào)；負(fù)電極線251，用于傳輸負(fù)電壓；數(shù)據(jù)線611，用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電壓線651，用于傳輸驅(qū)動(dòng)電壓；傳感器線661，連接至光傳感器LS。
每個(gè)像素均包括有機(jī)發(fā)光二極管(LD)、開(kāi)關(guān)晶體管Tsw、驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr、傳感器晶體管Tss、光傳感器LS、以及電容器C1和C2。
驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr包括控制端子、輸入端子、以及輸出端子?？刂贫俗舆B接至開(kāi)關(guān)晶體管Tsw，輸入端子連接至驅(qū)動(dòng)電壓線651，并且輸出端子連接至有機(jī)發(fā)光二極管LD。
有機(jī)發(fā)光二極管LD包括陽(yáng)極，連接至驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的輸出端子；以及陰極，連接至共用電壓Vcom。有機(jī)發(fā)光二極管LD通過(guò)發(fā)出具有的亮度根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的輸出電流而變化的光來(lái)顯示圖像。驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr輸出的電流大小與施加于其控制端子與輸入端子之間的電壓對(duì)應(yīng)。
開(kāi)關(guān)晶體管Tsw也包括控制端子、輸入端子、以及輸出端子?？刂贫俗舆B接至柵極線211，輸入端子連接至數(shù)據(jù)線611，并且輸出端子連接至驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的控制端子。根據(jù)來(lái)自柵極線211的掃描信號(hào)，開(kāi)關(guān)晶體管Tsw將數(shù)據(jù)信號(hào)從數(shù)據(jù)線611傳輸至驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr。
電容器C1連接在驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的控制端子與輸入端子之間。電容器C1充電并維持輸入至驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的控制端子的數(shù)據(jù)信號(hào)。
開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr有可能在被驅(qū)動(dòng)時(shí)損耗。傳感器晶體管Tss、光傳感器LS、電容器C2、以及負(fù)電極線251可以補(bǔ)償這種損耗。
傳感器晶體管Tss包括控制端子、輸入端子、以及輸出端子?？刂贫俗舆B接至柵極線211，輸入端子連接至傳感器線661，并且輸出端子連接至光傳感器LS和電容器C2。
電容器C2連接在傳感器晶體管Tss的輸出端子與負(fù)電極線251之間。電容器C2充電并維持輸入至光傳感器LS的輸入端子的電壓。
光傳感器LS包括半導(dǎo)體層；輸入端子，連接至半導(dǎo)體層的一端和傳感器晶體管Tss的輸出端子；以及輸出端子，連接至半導(dǎo)體層的另一端和下一條柵極線211。
當(dāng)接收從有機(jī)發(fā)光二極管LD發(fā)出的光時(shí)，光傳感器LS的半導(dǎo)體層的電阻減小，從而允許電流通過(guò)。因此，當(dāng)光入射在半導(dǎo)體層上時(shí)，電流可以從光傳感器LS的輸入端子流向輸出端子。因此，電容器C2的電容量可以減少。隨著入射光亮度的增強(qiáng)，流向輸出端子的電流量就會(huì)增加，從而電容器C2的電容量減少更快。因此，可以通過(guò)傳感器線661供應(yīng)更多的電流。
盡管可以施加相同的數(shù)據(jù)電壓，但是入射在半導(dǎo)體層上的光的亮度可能會(huì)根據(jù)開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr損耗的程度而減弱(或增強(qiáng))。
從上面可以注意到，開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的損耗、從有機(jī)發(fā)光二極管LD發(fā)出而入射在半導(dǎo)體層上的光的亮度、流向光傳感器LS的輸出端子的電流大小、電容器C2的電容量的減少量、以及用于補(bǔ)償電容器C2的電容量減少的傳感器線661的電流供應(yīng)量是彼此相關(guān)的。
根據(jù)通過(guò)傳感器線661所施加的電流量，控制器10控制施加于數(shù)據(jù)線611的數(shù)據(jù)電壓。因此，開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr損耗可以得到補(bǔ)償。
根據(jù)數(shù)據(jù)電壓的大小，通過(guò)傳感器線661所施加的電流數(shù)值表存儲(chǔ)在連接至控制器10的存儲(chǔ)器20中。控制器10利用存儲(chǔ)器20所存儲(chǔ)的數(shù)值，相對(duì)于各種數(shù)據(jù)電壓，補(bǔ)償開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的損耗。
下面將參照?qǐng)D2、圖3、和圖4對(duì)圖1中顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一例示性實(shí)施例的顯示裝置的平面視圖。圖3是沿圖2中的III-III線截取的截面視圖；圖4是沿圖2中的IV-IV線截取的截面視圖。
參照?qǐng)D2、圖3、和圖4，柵極布線包括柵極線211、開(kāi)關(guān)柵電極221、驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231、傳感器柵電極241、負(fù)電極線251、遮光單元252、以及柵極電容器形成單元253，柵極布線形成于可以由透明玻璃制成的絕緣基板110上。柵極布線由可以包括一層或多層的金屬層制成。在上述元件中，柵極線211、開(kāi)關(guān)柵電極221、以及傳感器柵電極241可以彼此一體形成。負(fù)電極線251、遮光單元252、以及柵極電容器形成單元253可以彼此一體形成。
柵極線211傳輸掃描信號(hào)，并且其大體上水平設(shè)置為與數(shù)據(jù)線611交錯(cuò)。柵極線211可以具有寬的端部(未示出)，以連接至另一層或外部裝置。當(dāng)用于產(chǎn)生掃描信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)電路(未示出)與絕緣基板110為一體時(shí)，柵極線211可以直接連接至柵極驅(qū)動(dòng)電路。開(kāi)關(guān)柵電極221和傳感器柵電極241連接至柵極線211，并且分別作為開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和傳感器晶體管Tss的控制端子來(lái)操作。
驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231連接至開(kāi)關(guān)晶體管Tsw的開(kāi)關(guān)漏電極622，并且驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231與開(kāi)關(guān)源電極621一起形成電容器C1。
負(fù)電極線251鄰近且基本上平行于柵極線211。負(fù)電壓，例如-5V或-10V，施加于負(fù)電極線251。
遮光單元252連接至負(fù)電極線251，并且設(shè)置在光傳感器LS下方，以防止外部光入射到光傳感器的半導(dǎo)體層450上。因此，由于遮光單元252，所以只有來(lái)自有機(jī)發(fā)光二極管LD的光可以入射到光傳感器LS上。由于負(fù)電壓施加于遮光單元252，所以遮光單元252可防止其間插入有柵極絕緣層310的光傳感器半導(dǎo)體層450被激活。
柵極電容器形成單元253連接至負(fù)電極線251。柵極電容器形成單元253與數(shù)據(jù)電容器形成單元671一起形成電容器C2，而數(shù)據(jù)電容器形成單元671連接至傳感器晶體管Tss的傳感器漏電極642。數(shù)據(jù)電容器形成單元671與透明電極電容器形成單元840一起形成電容器C2，而透明電極電容器形成單元840連接至負(fù)電極線251。換而言之，柵極電容器形成單元253、數(shù)據(jù)電容器形成單元671、以及透明電極電容器形成單元840依次設(shè)置，從而電容器C2形成于柵極電容器形成單元253與數(shù)據(jù)電容器形成單元671之間，以及數(shù)據(jù)電容器形成單元671與透明電極電容器形成單元840之間。
可以由氮化硅SiNx制成的柵極絕緣層310形成于絕緣基板110和柵極布線上。
由非晶硅制成的半導(dǎo)體層形成于柵極絕緣層310上。半導(dǎo)體層包括開(kāi)關(guān)晶體管Tsw中的開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體層420、驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr中的驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體層430、傳感器晶體管Tss中的傳感半導(dǎo)體層440、以及光傳感器LS中的光傳感器半導(dǎo)體層450。開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體層420和傳感半導(dǎo)體層440為島狀，而驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體層430沿著驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231延伸。光傳感器半導(dǎo)體層450為帶狀，以與數(shù)據(jù)線611基本上平行地行進(jìn)，并且完全被遮光單元252覆蓋。
由高度摻雜n型雜質(zhì)的n+氫化非晶硅制成的歐姆接觸層510設(shè)置在半導(dǎo)體層與數(shù)據(jù)布線之間。
數(shù)據(jù)布線形成于歐姆接觸層510和未被歐姆接觸層510覆蓋的柵極絕緣層310上。
數(shù)據(jù)布線包括數(shù)據(jù)線611、開(kāi)關(guān)源電極621、開(kāi)關(guān)漏電極622、驅(qū)動(dòng)電壓線651、驅(qū)動(dòng)源電極631、驅(qū)動(dòng)漏電極632、傳感器源電極641、傳感器漏電極642、數(shù)據(jù)電容器形成單元671、輸入端子672、輸出端子673、以及傳感器線661。數(shù)據(jù)線611和開(kāi)關(guān)源電極621可以彼此一體形成，驅(qū)動(dòng)電壓線651和驅(qū)動(dòng)源電極631可以彼此一體形成，并且傳感器漏電極642、數(shù)據(jù)電容器形成單元671、以及輸入端子672可以彼此一體形成。
傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線611大體上垂直延伸，以與柵極線211交錯(cuò)。數(shù)據(jù)線611可以具有寬的端部(未示出)，以連接至另一層或外部裝置。當(dāng)用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路(未示出)與絕緣基板110為一體時(shí)，數(shù)據(jù)線611可以直接連接至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路。開(kāi)關(guān)源電極621可以與數(shù)據(jù)線611一體形成，并且開(kāi)關(guān)源電極621作為開(kāi)關(guān)晶體管Tsw的輸入端子來(lái)操作。
開(kāi)關(guān)晶體管Tsw的開(kāi)關(guān)漏電極622連接至驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231。
驅(qū)動(dòng)電壓線651與數(shù)據(jù)線611基本上平行地行進(jìn)，以將驅(qū)動(dòng)電壓施加于驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的驅(qū)動(dòng)源電極631。驅(qū)動(dòng)源電極631從驅(qū)動(dòng)電壓線651延伸。
驅(qū)動(dòng)漏電極632以預(yù)定距離與驅(qū)動(dòng)源電極631基本上平行地行進(jìn)，并向像素電極810輸出電流。
傳感器晶體管Tss的傳感器源電極641連接至傳感器線661。傳感器線661向傳感器源電極641提供預(yù)定的電壓，例如5V。傳感器漏電極642可以與光傳感器LS的輸入端子672以及數(shù)據(jù)電容器形成單元671一體形成。輸入端子672連接至光傳感器半導(dǎo)體層450的一端，并且數(shù)據(jù)電容器形成單元671與柵極電容器形成單元253以及透明電極電容器形成單元840一起形成電容器C2。
輸出端子673為島狀，并且其連接至光傳感器半導(dǎo)體層450的另一端以及下一條柵極線211。流向光傳感器LS的輸出端子673的電流可以向下一條柵極線211放電。
傳感器線661與數(shù)據(jù)線611基本上平行地行進(jìn)，以將預(yù)定電壓施加于傳感器晶體管Tss的傳感器源電極641。傳感器晶體管Tss的一端可以連接至控制器10。
鈍化層711形成于數(shù)據(jù)布線和未被數(shù)據(jù)布線覆蓋的半導(dǎo)體層上。鈍化層711可以由諸如氮化硅SiNx的材料形成。
絕緣夾層721形成于鈍化層711上。絕緣夾層721可以為介電常數(shù)小于或等于4的低絕緣材料，并且其可以由摻氟的氧化硅(SiOF)、碳氧化硅(SiOC)、和有機(jī)材料制成。SiOF和SiOC可以通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法形成，而有機(jī)材料可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布法和狹縫涂布法形成。有機(jī)材料可以是以下之一苯并環(huán)丁烯(BCB)、烯烴、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰亞胺、以及氟聚合物(例如聚四氟乙烯(PTEE)、多氟環(huán)丁烷(PFCB)、氟化乙丙烯聚合物(FEP)、聚氟烷氧化合物(PFA)、亞乙烯基四氟乙烯(ETFE)、和聚偏氟乙烯(PVDF)。氟聚合物可以具有日本Asahi Glass生產(chǎn)的cytop(商標(biāo))的結(jié)構(gòu)式1。感光有機(jī)絕緣材料可以用作絕緣夾層721。
結(jié)構(gòu)式1 絕緣夾層721的厚度d1可以是1μm至5μm。當(dāng)絕緣夾層721的厚度d1小于1μm時(shí)，光傳感器LS的性能可能會(huì)由于像素電極810的電干擾而劣化。當(dāng)絕緣夾層721的厚度d1大于5μm時(shí)，接觸孔951至958的形成可能變得困難。
透明電極層800形成于絕緣夾層721上。透明電極層800包括像素電極810、驅(qū)動(dòng)橋820、傳感器橋830、透明電極電容器形成單元840、以及光傳感器橋850a和850b。透明電極層800可以由諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料制成。
像素電極810可以是陽(yáng)極，并且其向有機(jī)層920提供空穴。像素電極810設(shè)置于光傳感器半導(dǎo)體層450上，并且其通過(guò)接觸孔955連接至驅(qū)動(dòng)漏電極632。
驅(qū)動(dòng)橋820將開(kāi)關(guān)晶體管Tsw的開(kāi)關(guān)漏電極622與驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231相互連接。因此，開(kāi)關(guān)漏電極622和驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231分別通過(guò)接觸孔951和952暴露。
傳感器橋830將傳感器線661與傳感器晶體管Tss的傳感器源電極641相互連接。因此，傳感器線661和傳感器源電極641分別通過(guò)接觸孔953和954暴露。
透明電極電容器形成單元840連接至柵極電容器形成單元253，以與數(shù)據(jù)電容器形成單元671一起形成電容器C2。因此，柵極電容器形成單元253通過(guò)接觸孔956暴露。
光傳感器橋850a和850b將下一條柵極線211與光傳感器LS的輸出端子673相互連接。因此，下一條柵極線211和輸出端子673分別通過(guò)接觸孔957和958暴露。
壁911形成于相鄰的像素電極810之間。壁911將像素電極810彼此隔開(kāi)，以限定像素區(qū)，并且壁911形成于薄膜晶體管(TFT)Tsw、Tdr、和Tss上。壁911可以由諸如丙烯酸樹(shù)脂和聚酰亞胺樹(shù)脂等耐熱和耐熔的感光材料，以及諸如SiO2和TiO2的無(wú)機(jī)材料制成。壁911可以具有包括有機(jī)層和無(wú)機(jī)層的雙層結(jié)構(gòu)。
有機(jī)層920形成于未被壁911覆蓋的像素電極810上。有機(jī)層920可以包括空穴注入層921和發(fā)光層922。
空穴注入層921可以由空穴注入材料制成，例如聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚苯乙烯基磺酸(PSS)?？昭ㄗ⑷氩牧舷嗷セ旌铣蓱腋?，以通過(guò)噴墨方法形成空穴注入層921。
發(fā)光層922可以通過(guò)在聚芴衍生物、聚對(duì)苯基亞乙烯基衍生物、聚亞苯基衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、或上述物質(zhì)的聚合物上摻雜以下物質(zhì)而獲得苝基顏料、基于若丹明的顏料、紅熒烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素-6、喹吖啶酮。
隨著能量等級(jí)的減少，從像素電極810傳輸?shù)目昭ê蛷墓灿秒姌O930傳輸?shù)碾娮釉诎l(fā)光層922中相互結(jié)合，以形成電子-空穴對(duì)，并且產(chǎn)生光。
共用電極930位于壁911和發(fā)光層922上。共用電極930可以是陰極，并且向發(fā)光層922供應(yīng)電子。共用電極930可以通過(guò)層壓鈣層和鋁層而獲得。在這種情況下，具有低工作功能的層可以設(shè)置在靠近發(fā)光層922的一側(cè)。共用電極930與發(fā)光層922直接接觸，以注入電子。
可替換地，由于氟化鋰可以根據(jù)發(fā)光層922的材料提高其發(fā)光效率，所以氟化鋰層可以形成于發(fā)光層922與共用電極930之間。當(dāng)共用電極由不透明材料(例如鋁和銀)制成時(shí)，通過(guò)發(fā)光層922產(chǎn)生的光可以照射在絕緣基板110上，這即被稱(chēng)為底部發(fā)光法。
上述像素電極810、有機(jī)層920、以及共用電極930組成圖1中的有機(jī)發(fā)光二極管LD。
盡管未示出，但是顯示裝置1還可以包括發(fā)光層922和共用電極930之間的電子轉(zhuǎn)移層和電子注入層。而且，顯示裝置1還可以包括用于保護(hù)共用電極930的鈍化層和用于防止潮氣和空氣侵入有機(jī)層920的密封件。密封件可以包括密封樹(shù)脂和密封罐。
下面將參照?qǐng)D1、圖2、圖3、和圖4對(duì)光傳感器LS的操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
當(dāng)通過(guò)柵極線211施加?xùn)艠O導(dǎo)通(gate-on)電壓時(shí)，開(kāi)關(guān)晶體管Tsw和傳感器晶體管Tss導(dǎo)通。
當(dāng)傳感器晶體管Tss導(dǎo)通時(shí)，電容器C2通過(guò)傳感器線661和傳感器橋830充電。
當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管Tsw導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)線611施加的數(shù)據(jù)電壓被傳輸至開(kāi)關(guān)漏電極622。數(shù)據(jù)電壓通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋820施加于驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr的驅(qū)動(dòng)?xùn)烹姌O231，從而驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr可以導(dǎo)通。
驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)導(dǎo)通后的驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr施加于驅(qū)動(dòng)漏電極632。驅(qū)動(dòng)電流的大小與數(shù)據(jù)電壓對(duì)應(yīng)。施加于驅(qū)動(dòng)漏電極632的驅(qū)動(dòng)電流施加給像素電極810，從而有機(jī)層920可以發(fā)光。
從有機(jī)層920發(fā)出的光激活光傳感器半導(dǎo)體層450，從而電流可從輸入端子672流向輸出端子673。因此，電容器C2的電容量可以減少。根據(jù)對(duì)電容器C2進(jìn)行充電而供應(yīng)的電流量，控制器10重新控制數(shù)據(jù)電壓。流向輸出端子673的電流可以通過(guò)光傳感器橋850a和850b向下一條柵極線211放電。
根據(jù)上述第一例示性實(shí)施例，絕緣夾層721形成于透明電極層800與柵極布線之間，以及透明電極層800與數(shù)據(jù)布線之間。由于絕緣夾層721具有低的介電常數(shù)，和1μm至5μm的厚度，因此絕緣夾層721的寄生電容可以在透明電極層800與柵極布線之間以及透明電極層800與數(shù)據(jù)布線之間減少，從而可以提高顯示裝置1的質(zhì)量。
如圖2所示，光傳感器LS的輸入端子672和輸出端子673可以連接至光傳感器半導(dǎo)體層450的兩端。遮光單元252位于光傳感器半導(dǎo)體層450的下方，并且柵極絕緣層310插入其間。在這種結(jié)構(gòu)中，光傳感器半導(dǎo)體層450、輸入端子672、輸出端子673、以及遮光單元252可以形成TFT。在這種情況下，將難以控制光傳感器半導(dǎo)體層450的電流流動(dòng)，而這使得光傳感器LS難以測(cè)量從發(fā)光層922發(fā)出的光的亮度。但是，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)遮光單元252施加負(fù)電壓來(lái)解決。
另一方面，像素電極810形成于光傳感器半導(dǎo)體層450上，并且鈍化層711和絕緣夾層721插入其間。在這種結(jié)構(gòu)中，光傳感器半導(dǎo)體450、輸入端子672、輸出端子673、以及像素電極810可以形成TFT。在這種情況下，將難以控制光傳感器半導(dǎo)體層450的電流流動(dòng)，這使得光傳感器LS難以測(cè)量從發(fā)光層922發(fā)出的光的亮度。但是，由于絕緣夾層721具有低的介電常數(shù)且和相對(duì)較厚，因此有可能阻止該TFT的形成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，光傳感器LS可以測(cè)量從發(fā)光層922發(fā)出的光的亮度，而基本不受其下方的遮光單元252和其上方的像素電極810的影響。
下面將參照?qǐng)D5A至11B對(duì)制造根據(jù)本發(fā)明第一例示性實(shí)施例的顯示裝置的方法進(jìn)行描述。圖5A、6A、7A、8A、9A、10A、和11A是沿圖2中的III-III線截取的截面視圖，而圖5B、6B、7B、8B、9B、10B、和11B是沿圖2中的IV-IV線截取的截面視圖。
首先，如圖5A和圖5B所示，可以在絕緣基板110上形成柵極金屬層，并進(jìn)行圖案化，以形成遮光單元252和柵極電容器形成單元253。柵極金屬層可以通過(guò)濺射法形成在絕緣基板110的整個(gè)表面上。然后，可以在遮光單元252和柵極電容器形成單元253上形成柵極絕緣層310。柵極絕緣層310可以通過(guò)CVD方法由氮化硅(SiNx)形成。
接著，如圖6A和圖6B所示，可以在柵極絕緣層310上形成島狀的光傳感器半導(dǎo)體層450以及歐姆接觸層510。柵極絕緣層310、光傳感器半導(dǎo)體層450、以及歐姆接觸層510可以連續(xù)形成。
接著，如圖7A和圖7B所示，可以形成數(shù)據(jù)金屬層，并進(jìn)行圖案化，以形成數(shù)據(jù)電容器形成單元671、輸入端子672、和輸出端子673。數(shù)據(jù)電容器形成單元671和輸入端子672可以彼此一體形成。數(shù)據(jù)金屬層可以通過(guò)濺射法形成在絕緣基板110的整個(gè)表面上。在此過(guò)程中，去除未被輸入端子672和輸出端子673覆蓋的歐姆接觸層510。在去除歐姆接觸層510之后，為了使露出的光傳感器半導(dǎo)體層450的表面穩(wěn)定，可以對(duì)氧等離子體進(jìn)行等離子化。通過(guò)使用離子的干蝕刻法可以對(duì)歐姆接觸層510進(jìn)行蝕刻。
接著，如圖8A和圖8B所示，可以形成鈍化層711和絕緣夾層721。鈍化層711可以通過(guò)CVD方法由氮化硅制成。絕緣夾層721可以通過(guò)PECVD方法由SiOF和SiOC形成，也可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布法和狹縫涂布法由有機(jī)材料形成。
接著，如圖9A和圖9B所示，利用光致抗蝕劑，可以沉積并蝕刻諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電層，以形成像素電極810和透明電極電容器形成單元840。氮可以用于層壓ITO或IZO之前的預(yù)熱過(guò)程。然后，可以在整個(gè)表面上形成壁材料層，并曝光，以形成壁911。壁材料層可以通過(guò)狹縫涂布法或旋轉(zhuǎn)涂布法由感光材料形成。
接著，如圖10A和圖10B所示，為了形成空穴注入層921，可以通過(guò)噴墨法在像素電極810上形成空穴注入溶液925，其中，空穴注入溶液925可以是包含空穴注入材料的聚合物溶液?？昭ㄗ⑷肴芤?25可以是諸如聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)的聚噻吩衍生物和聚苯乙烯基磺酸(PSS)的混合物以及用來(lái)溶解這些混合物的極性溶劑。諸如異丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁內(nèi)脂、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)及其衍生物的乙二醇醚、二甘醇一乙醚乙酸酯、以及二甘醇一丁醚乙酸酯可以用作極性溶劑。
可以在壓強(qiáng)減至大約1托(Torr)的壓力之下，在室溫的氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行干燥。如果壓力過(guò)低，空穴注入溶液925可能會(huì)迅速停止。另一方面，如果溫度不低于室溫，溶液的蒸發(fā)速度會(huì)加快，從而難以形成厚度均勻的層。
如圖11A和圖11B示出了已完成的空穴注入層921。在完成干燥過(guò)程之后，可以在氮?dú)庀逻M(jìn)行熱處理，優(yōu)選地，在大約200℃溫度的真空環(huán)境下進(jìn)行10分鐘。熱處理去除空穴注入層921內(nèi)的溶劑或水份。然后，為了形成發(fā)光層922，可以在具有空穴注入層921的像素電極810上形成諸如包含發(fā)光材料的聚合物溶液的發(fā)光溶液926。
為了防止空穴注入層921再次溶解，在空穴注入層921中不溶解的非極性溶液可以用作發(fā)光溶液926的溶劑。非極性溶液可以包含環(huán)己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、和四甲基苯。
另一方面，由于空穴注入層921對(duì)非極性溶劑的親合力可能較低，所以當(dāng)使用包含非極性溶劑的發(fā)光溶液926時(shí)，不可能將空穴注入層921和發(fā)光層922相互連接，也不可能對(duì)發(fā)光層922均勻地涂覆。
因此，為了提高空穴注入層921對(duì)非極性溶劑的親合力，可以在沉積發(fā)光溶液926之前，對(duì)空穴注入層921的表面進(jìn)行改良。
在表面改良過(guò)程中，在用表面改良劑涂覆空穴注入層921之后，對(duì)表面改良劑進(jìn)行干燥和蒸發(fā)。環(huán)己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、和四甲基苯，或與上述溶劑類(lèi)似的甲苯或二甲苯可以用作表面改良劑。表面改良劑可通過(guò)噴墨法、旋轉(zhuǎn)涂布法和浸染法應(yīng)用。
通過(guò)表面改良過(guò)程，空穴注入層921的表面可以很容易地與非極性溶劑相融，從而可以均勻地應(yīng)用發(fā)光溶液926。
然后，在發(fā)光溶液926干燥之后，可以形成發(fā)光層922，并且可以在發(fā)光層922上形成共用電極930，以完成圖3和圖4所示的顯示裝置。
下面，基于根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置與第二實(shí)施例的顯示裝置之間的不同，參照?qǐng)D12對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二例示性實(shí)施例的顯示裝置進(jìn)行描述。圖12是對(duì)應(yīng)于圖3的截面視圖。
參照?qǐng)D12，絕緣夾層722部分地位于鈍化層711上。具體地說(shuō)，絕緣夾層722僅位于與光傳感器半導(dǎo)體層450對(duì)應(yīng)的區(qū)域，從而像素電極810可以對(duì)光傳感器LS具有更小的影響。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的例示性實(shí)施例，提供一種寄生電容可以減少的顯示裝置是可能的。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明可以有各種更改和變化。因此，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)所作的任何更改和變化，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括基板；光傳感器，設(shè)置于所述基板上，并且包括半導(dǎo)體層；輸入端子，電連接至所述半導(dǎo)體層；以及輸出端子，電連接至所述半導(dǎo)體層；第一絕緣層，設(shè)置于所述光傳感器上；像素電極、有機(jī)層、和共用電極層，依次設(shè)置于所述第一絕緣層上；以及控制器，基于所述光傳感器的輸出控制對(duì)所述像素電極的輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述半導(dǎo)體層包含非晶硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述光傳感器還包括歐姆接觸層，所述歐姆接觸層設(shè)置在所述半導(dǎo)體層與所述輸入端子之間，以及所述半導(dǎo)體層與所述輸出端子之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括金屬層，設(shè)置于所述半導(dǎo)體層與所述基板之間，其中，所述金屬層阻止外部光入射到所述半導(dǎo)體層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，還包括第二絕緣層，設(shè)置于所述金屬層與所述半導(dǎo)體層之間，其中，負(fù)電壓施加于所述金屬層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一絕緣層的介電常數(shù)小于或等于4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一絕緣層包含以下之一摻氟的氧化硅(SiOF)、碳氧化硅(SiOC)、和有機(jī)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，所述有機(jī)材料是以下之一苯并環(huán)丁烯(BCB)、烯烴、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰亞胺、和氟聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第一絕緣層的厚度是1μm至5μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括鈍化層，設(shè)置于所述半導(dǎo)體層與所述第一絕緣層之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述鈍化層包含氮化硅。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括傳感器晶體管，其中，所述光傳感器的所述輸入端子連接至所述傳感器晶體管的漏電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，還包括傳感器線，所述傳感器線連接至所述傳感器晶體管的源電極，以向所述傳感器晶體管的所述源電極提供一致的電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括存儲(chǔ)電容器形成單元，所述存儲(chǔ)電容器形成單元與所述光傳感器的輸入端子一體形成，以形成傳感存儲(chǔ)電容器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示裝置，還包括傳感存儲(chǔ)電容器形成單元和金屬層，設(shè)置于所述基板與所述存儲(chǔ)電容器形成單元之間；以及第二絕緣層，設(shè)置于所述存儲(chǔ)電容器形成單元與所述金屬層之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置，還包括透明電極層，設(shè)置在所述存儲(chǔ)電容器形成單元上，所述透明電極層電連接至所述金屬層，其中，所述第一絕緣層設(shè)置于所述透明電極層與所述存儲(chǔ)電容器形成單元之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器，還包括彼此交錯(cuò)的柵極線和數(shù)據(jù)線，其中，所述光傳感器的所述輸出端子電連接至柵極線。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述半導(dǎo)體層為帶狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述有機(jī)層包括空穴注入層以及設(shè)置于所述空穴注入層上的發(fā)光層。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示器，其中，所述空穴注入層包含聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯基磺酸。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯示裝置，其中，所述發(fā)光層包含聚合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器，其中，所述輸入端子電連接至所述半導(dǎo)體層的第一端，而所述輸出端子電連接至所述半導(dǎo)體層的第二端，所述第一端和所述第二端為所述半導(dǎo)體層的不同端。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述顯示裝置為底部發(fā)光顯示裝置。
全文摘要
一種顯示裝置，包括基板和設(shè)置于基板上的光傳感器。光傳感器包括半導(dǎo)體層；輸入端子，電連接至半導(dǎo)體層；以及輸出端子，電連接至半導(dǎo)體層。第一絕緣層設(shè)置于光傳感器上，像素電極、有機(jī)層、和共用電極層依次設(shè)置于第一絕緣層上，并且控制器基于光傳感器的輸出控制對(duì)像素電極的輸入。因此，本發(fā)明提供了一種能夠減少寄生電容的顯示裝置。
文檔編號(hào)H01L27/32GK1933174SQ20061015418
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者鄭光哲, 崔凡洛, 高俊哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社