CN104124267B - 有机发光二极管显示器和像素 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种有机发光二极管显示器和像素。该像素包括联接至晶体管的电容器、位于电容器的半导体层上方的第一绝缘层、位于第一绝缘层上方的第二绝缘层以及位于第一绝缘层与第二绝缘层之间的阻挡层。电容器的第一极板位于第一绝缘层上，电容器的第二极板位于第二绝缘层上。阻挡层可以由自然氧化物层形成，第一绝缘层可以由不同于阻挡层的材料形成。

Description

有机发光二极管显示器和像素
技术领域
本文中的实施例涉及有机发光二极管(OLED)显示器和像素。
背景技术
有机发光二极管显示器包括多个像素，每个像素包括用于控制供应给OLED的电流量的像素电路。供应给OLED的电流量是根据电容器和晶体管的布置来确定的，晶体管至少包括开关晶体管和驱动晶体管。通过驱动晶体管供应的电流量确定要发出的光的灰度值。
为了满足对更高分辨率显示器的不断增长的需求，已经采用集成技术。这些技术包括减小每个像素的尺寸。减小像素的尺寸允许用较少的电流量驱动像素。然而，由该较少的电流实现的功耗节省至少部分被可用于驱动开关晶体管和驱动晶体管的栅极电压的范围缩小相抵消。调整施加至驱动晶体管的栅极电压的幅度来保持可管理的灰度范围是困难的。
发明内容
根据一个实施例，一种有机发光二极管显示器包括：基板；半导体层，位于所述基板上并且包括彼此分离的开关半导体层和驱动半导体层；第一栅绝缘层，位于所述半导体层上方；开关栅电极，位于所述第一栅绝缘层上并且与所述开关半导体层重叠；第二栅绝缘层，位于所述开关栅电极上方；驱动栅电极，位于所述第二栅绝缘层上并且与所述驱动半导体层重叠；以及夹层绝缘层，位于所述驱动栅电极和所述第二栅绝缘层上方。所述第二栅绝缘层包括位于所述第一栅绝缘层上的第二下栅绝缘层、位于所述第二下栅绝缘层上的裂缝阻挡层以及位于所述裂缝阻挡层上的第二上栅绝缘层。所述裂缝阻挡层包括自然氧化物层。
此外，所述基板可以包括位于所述基板与所述半导体层之间的聚酰亚胺层和/或屏障层。
此外，存储电容器可以包括位于所述第一栅绝缘层上的第一极板和位于所述第二栅绝缘层上的与所述第一极板重叠的第二极板。
此外，所述显示器可以包括：扫描线，位于所述基板上并且传输扫描信号；与所述扫描线相交的数据线和驱动电压线，所述数据线和所述驱动电压线分别传输数据信号和驱动电压；开关晶体管，联接至所述扫描线和所述数据线，所述开关晶体管包括所述开关半导体层和所述开关栅电极；驱动晶体管，联接至所述开关晶体管的所述开关漏电极，所述驱动晶体管包括所述驱动半导体层和所述驱动栅电极；以及有机发光二极管，联接至所述驱动晶体管的所述驱动漏电极。
根据另一实施例，一种像素包括：晶体管；联接至所述晶体管的电容器；位于所述晶体管的半导体层上方的第一绝缘层；位于所述第一绝缘层上方的第二绝缘层；以及位于所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的阻挡层，其中所述电容器的第一极板位于所述第一绝缘层上，所述电容器的第二极板位于所述第二绝缘层上，并且其中所述阻挡层由自然氧化物层形成，所述第一绝缘层由不同于所述阻挡层的材料形成。
此外，所述半导体层包括驱动半导体层，其中所述驱动半导体层对应于联接至所述电容器的所述晶体管。此外，所述晶体管可以是所述像素的驱动晶体管。
此外，所述像素可以包括开关晶体管，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层是所述驱动晶体管的栅绝缘层。
此外，所述开关晶体管的栅电极位于所述第一绝缘层上。所述第二绝缘层可以位于所述栅电极上方。此外，所述驱动晶体管包括栅电极，所述栅电极可以位于所述第二绝缘层上。所述第一绝缘层可以包括硅，并且有机发光二极管可以联接至所述电容器的至少一个节点。
根据另一实施例，一种像素包括：驱动晶体管；开关晶体管；位于所述开关晶体管的节点与所述驱动晶体管的节点之间的电容器；位于所述开关晶体管的半导体层和所述驱动晶体管的半导体层上方的第一绝缘层；位于所述第一绝缘层上方的第二绝缘层；位于所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间的阻挡层，其中所述电容器的第一极板位于所述第一绝缘层上，所述电容器的第二极板位于所述第二绝缘层上。
此外，所述阻挡层可以由防止所述第一绝缘层中的裂缝迁移至所述第二绝缘层的材料形成。在一种实现方式中，所述阻挡层由自然氧化物层形成，所述第一绝缘层由不同于所述阻挡层的材料形成。此外，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层可以是所述开关晶体管或所述驱动晶体管的绝缘层。另一绝缘层可以位于所述阻挡层与第一电容器极板之间。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，各特征对本领域普通技术人员而言将变得明显，其中：
图1图示有机发光二极管显示器的像素的一个实施例；
图2图示图1中的显示器的晶体管和电容器；
图3图示图2的一个像素的详细布局图；
图4图示图3的沿线IV-IV截取的显示器的剖面图；
图5图示图3的沿线V-V'和线V'-V''截取的显示器的剖面图；以及
图6图示图5的区域A中的裂缝阻挡层的放大图。
具体实施方式
现在，将参照附图在下文中更全面地描述示例性实施例，然而示例性实施例可以以不同的形式体现，而不应当被解释为局限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开更全面和完整，并且将示例性实施例完整地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了图示清楚，可以放大层和区域的尺寸。还应理解，当一层或元件被称为位于另一层或基板“上”时，该层或元件可以直接位于另一层或基板上，或者还可以存在中间层。此外，应理解，当一层被称为位于另一层“下方”时，其可以直接位于另一层下方，或者还可以存在一个或多个中间层。此外，还应理解，当一层被称为位于两层“之间”时，其可以是这两个层之间的唯一层，或者还可以存在一个或多个中间层。在全文中，相同的附图标记指代相同的元件。
图1图示有机发光二极管(OLED)显示器的像素100的等效电路的实施例。如图1所示，像素100包括：多条信号线121、122、123、124、171和172，连接至多条信号线的多个晶体管T1、T2、T3、T4、T5和T6、存储电容器Cst以及有机发光二极管(OLED)。
这些晶体管包括驱动晶体管(驱动薄膜晶体管)T1、开关晶体管(开关薄膜晶体管)T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6。
这些信号线包括：传输扫描信号Sn的扫描线121，将前一扫描信号Sn-1传输至初始化晶体管T4的前一扫描线122，将发光控制信号En传输至操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6的发光控制线123，与扫描线121相交且传输数据信号Dm的数据线171，传输驱动电压ELVDD且几乎与数据线171平行形成的驱动电压线172，以及传输对驱动晶体管T1进行初始化的初始化电压Vint的初始化电压线124。
驱动晶体管T1的栅电极G1连接至存储电容器Cst的第一端Cst1，驱动晶体管T1的源电极S1经由操作控制晶体管T5连接至驱动电压线172。驱动晶体管T1的漏电极D1经由发光控制晶体管T6电连接至有机发光二极管(OLED)的阳极。驱动晶体管T1根据开关晶体管T2的开关操作接收数据信号Dm，并且向有机发光二极管(OLED)供应驱动电流Id。
开关晶体管T2的栅电极G2连接至扫描线121。开关晶体管T2的源电极S2连接至数据线171。开关晶体管T2的漏电极D2经由操作控制晶体管T5连接至驱动电压线172，同时还连接至驱动晶体管T1的源电极S1。开关晶体管T2根据通过扫描线121传输的扫描信号Sn导通，以执行将传输至数据线171的数据信号Dm传输至驱动晶体管T1的源电极的开关操作。
补偿晶体管T3的栅电极G3连接至扫描线121。补偿晶体管T3的源电极S3经由发光控制晶体管T6连接至有机发光二极管(OLED)的阳极，同时还连接至驱动晶体管T1的漏电极D1。补偿晶体管T3的漏电极D3连接至存储电容器Cst的第一端Cst1、初始化晶体管T4的漏电极D4以及驱动晶体管T1的栅电极G1。补偿晶体管T3根据通过扫描线121传输的扫描信号Sn导通，以将驱动晶体管T1的栅电极G1和漏电极D1彼此连接，因此执行驱动晶体管T1的二极管连接。
初始化晶体管T4的栅电极G4连接至前一扫描线122。初始化晶体管T4的源电极S4连接至初始化电压线124。初始化晶体管T4的漏电极D4连接至存储电容器Cst的第一端Cst1、补偿晶体管T3的漏电极D3以及驱动晶体管T1的栅电极G1。初始化晶体管T4根据通过前一扫描线122传输的前一扫描信号Sn-1导通，以将初始化电压Vint传输至驱动晶体管T1的栅电极G1，因此执行用于对驱动晶体管T1的栅电极G1的电压进行初始化的初始化操作。
操作控制晶体管T5的栅电极G5连接至发光控制线123。操作控制晶体管T5的源电极S5连接至驱动电压线172。操作控制晶体管T5的漏电极D5连接至驱动晶体管T1的源电极S1和开关晶体管T2的漏电极D2。
发光控制晶体管T6的栅电极G6连接至发光控制线123。发光控制晶体管T6的源电极S6连接至驱动晶体管T1的漏电极D1和补偿晶体管T3的源电极S3。发光控制晶体管T6的漏电极D6电连接至有机发光二极管(OLED)的阳极。操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6根据通过发光控制线123传输的发光控制信号En同时导通，以将驱动电压ELVDD传输至有机发光二极管(OLED)，因此允许驱动电流Id流进有机发光二极管(OLED)中。
存储电容器Cst的第二端Cst2连接至驱动电压线172。有机发光二极管(OLED)的阴极连接至公共电压ELVSS。相应地，有机发光二极管(OLED)从驱动晶体管T1接收驱动电流Id来发光，从而显示图像。
在操作时，首先，在初始化时间段期间，通过前一扫描线122供应低电平的前一扫描信号Sn-1。然后，对应于低电平的前一扫描信号Sn-1，初始化晶体管T4导通，并且初始化电压Vint从初始化电压线124通过初始化晶体管T4连接至驱动晶体管T1的栅电极，从而通过初始化电压Vint初始化驱动晶体管T1。
随后，在数据编程时间段期间，通过扫描线121供应低电平的扫描信号Sn。然后，对应于低电平的扫描信号Sn，开关晶体管T2和补偿晶体管T3导通。在此情况下，驱动晶体管T1通过导通的补偿晶体管T3进行二极管连接，并且沿正向偏置。
然后，将补偿电压Dm+Vth(Vth是负值)施加至驱动晶体管T1的栅电极，该补偿电压Dm+Vth是通过从由数据线171供应的数据信号Dm中减去驱动晶体管T1的阈值电压Vth得到的。
将驱动电压ELVDD和补偿电压Dm+Vth施加至存储电容器Cst的相应端。将与这两端的电压之间的差相对应的电荷存储在存储电容器Cst中。此后，在发光时间段期间从发光控制线123供应的发光控制信号En的电平从高电平变成低电平。然后，操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6在发光时间段期间通过低电平的发光控制信号En导通。
然后，根据驱动晶体管T1的栅电极的电压与驱动电压ELVDD之间的差，生成驱动电流Id。将驱动电流Id通过发光控制晶体管T6供应至有机发光二极管(OLED)。在发光时间段期间，通过存储电容器Cst将驱动晶体管T1的栅源电压Vgs保持在(Dm+Vth)－ELVDD。在一个实施例中，根据驱动晶体管T1的电流-电压关系，驱动电流Id可以正比于通过从栅源电压中减去阈值电压获得的值的平方，即(Dm-ELVDD)2。相应地，无论驱动晶体管T1的阈值电压Vth如何，都可以确定驱动电流Id。
图2图示有机发光二极管显示器的晶体管和电容器的布置的一个实施例。图3图示图2中的一个像素的布局的示例。图4是图3的有机发光二极管显示器的沿线IV-IV截取的剖面图。图5是图3的有机发光二极管显示器的沿线V-V'和线V'-V''截取的剖面图。图6是图5的部分A的放大剖面图，其示出通过裂缝阻挡层阻挡裂缝的状态。
如图2所示，根据一个实施例的有机发光二极管显示器包括分别施加扫描信号Sn、前一扫描信号Sn-1、发光控制信号En和初始化电压Vint的扫描线121、前一扫描线122、发光控制线123和初始化电压线124。扫描线可以沿行的方向形成。数据线171和驱动电压线172与上面所有的扫描线相交，并且可以向像素分别施加数据信号Dm和驱动电压ELVDD。
此外，驱动晶体管T1、开关晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5、发光控制晶体管T6、存储电容器Cst和有机发光二极管(OLED)形成在该像素中。
驱动晶体管T1、开关晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6沿半导体层131形成。根据一个实施例，将半导体层131形成为以各种不同形状中的任一种形状弯曲。
此外，半导体层131可以由多晶硅或氧化物半导体形成。氧化物半导体可以包括具有作为基本成分的钛(Ti)、铪(Hf)、锆(Zr)、铝(Al)、钽(Ta)、锗(Ge)、锌(Zn)、镓(Ga)、锡(Sn)或铟(In)的氧化物以及这些基本成分的复合氧化物中的任一种，复合氧化物例如为锌氧化物(ZnO)、多种形式的铟镓锌氧化物(InGaZnO4)、铟锌氧化物(Zn-In-O)、锌锡氧化物(Zn-Sn-O)、铟镓氧化物(In-Ga-O)、铟锡氧化物(In-Sn-O)、铟锆氧化物(In-Zr-O)、铟锆锌氧化物(In-Zr-Zn-O)、铟锆锡氧化物(In-Zr-Sn-O)、铟锆镓氧化物(In-Zr-Ga-O)、铟铝氧化物(In-Al-O)、铟锌铝氧化物(In-Zn-Al-O)、铟锡铝氧化物(In-Sn-Al-O)、铟铝镓氧化物(In-Al-Ga-O)、铟钽氧化物(In-Ta-O)、铟钽锌氧化物(In-Ta-Zn-O)、铟钽锡氧化物(In-Ta-Sn-O)、铟钽镓氧化物(In-Ta-Ga-O)、铟锗氧化物(In-Ge-O)、铟锗锌氧化物(In-Ge-Zn-O)、铟锗锡氧化物(In-Ge-Sn-O)、铟锗镓氧化物(In-Ge-Ga-O)、钛铟锌氧化物(Ti-In-Zn-O)以及铪铟锌氧化物(Hf-In-Zn-O)。在半导体层131由氧化物半导体形成的情况下，可以添加单独的保护层，以保护相对外部环境(如高温)易损坏的氧化物半导体。
半导体层131包括沟道区、源区和漏区。可以利用N型杂质或P型杂质对沟道区进行沟道掺杂。源区和漏区形成在沟道区的不同侧，并且可以通过掺入导电类型与在沟道区中掺入的掺杂杂质的导电类型相反的杂质来形成。
现在将参照图2和图3描述根据一个实施例的有机发光二极管显示器的平面型结构，并且将参照图4和图5描述其层叠结构。
如图2和图3所示，根据一个实施例的有机发光二极管显示器的像素包括驱动晶体管T1、开关晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5、发光控制晶体管T6、存储电容器Cst和有机发光二极管(OLED)。晶体管T1、T2、T3、T4、T5和T6是沿半导体层131形成的。
半导体层131包括：形成在驱动晶体管T1中的驱动半导体层131a，形成在开关晶体管T2中的开关半导体层131b，形成在补偿晶体管T3中的补偿半导体层131c，形成在初始化晶体管T4中的初始化半导体层131d，形成在操作控制晶体管T5中的操作控制半导体层131e，以及形成在发光控制晶体管T6中的发光控制半导体层131f。
驱动晶体管T1包括驱动半导体层131a、驱动栅电极125a、驱动源电极176a和驱动漏电极177a。驱动源电极176a对应于驱动半导体层131a中掺入有杂质的驱动源区176a。驱动漏电极177a对应于驱动半导体层131a中掺入有杂质的驱动漏区177a。驱动栅电极125a与驱动半导体层131a重叠，并且具有小于驱动半导体层131a的面积的面积。
驱动栅电极125a可以由与位于相同层上的扫描线121、前一扫描线122、开关栅电极125b、补偿栅电极125c、初始化栅电极125d以及第二存储电容极板127相同的材料形成。
开关晶体管T2包括开关半导体层131b、开关栅电极125b、开关源电极176b和开关漏电极177b。开关源电极176b是从数据线171突出的部分，并且开关漏电极177b对应于开关半导体层131b中掺入有杂质的开关漏区177b。开关源电极176b通过接触孔69连接至开关源区132b。
补偿晶体管T3包括补偿半导体层131c、补偿栅电极125c、补偿源电极176c和补偿漏电极177c。补偿源电极176c对应于补偿半导体层131c中掺入有杂质的补偿源区176c。补偿漏电极177c是从连接构件174突出的部分。
初始化晶体管T4包括初始化半导体层131d、初始化栅电极125d、初始化源电极176d和初始化漏电极177d。初始化源电极176d通过连续形成在第一栅绝缘层141、第二栅绝缘层142和夹层绝缘层160中的接触孔61同时连接至初始化电压线124和初始化半导体层131d。初始化漏电极177d是连接构件174的另一端，并且通过可以连续形成在第一栅绝缘层141、第二栅绝缘层142和夹层绝缘层160中的接触孔63连接至初始化半导体层131d。
操作控制晶体管T5包括操作控制半导体层131e、操作控制栅电极125e、操作控制源电极176e和操作控制漏电极177e。操作控制源电极176e是驱动电压线172的一部分，并且通过接触孔71连接至操作控制源区132e。操作控制漏电极177e对应于操作控制半导体层131e中掺入有杂质的操作控制漏区177e。
发光控制晶体管T6包括发光控制半导体层131f、发光控制栅电极125f、发光控制源电极176f和发光控制漏电极177f。发光控制源电极176f对应于发光控制半导体层131f中掺入有杂质的发光控制源区176f。
驱动晶体管T1的驱动半导体层131a的一端连接至开关半导体层131b和操作控制半导体层131e。驱动半导体层131a的另一端连接至补偿半导体层131c和发光控制半导体层131f。因此，驱动源电极176a连接至开关漏电极177b和操作控制漏电极177e。驱动漏电极177a连接至补偿源电极176c和发光控制源电极176f。
存储电容器Cst包括其间插入有第二栅绝缘层142的第一极板126和第二极板127。第二栅绝缘层142是介电材料。存储电容由在存储电容器Cst中累积的电荷以及第一极板126与第二极板127之间的电压确定。
第一极板126可以由与位于相同层上的发光控制线123、初始化电压线124、操作控制栅电极125e和发光控制栅电极125f相同的材料形成。第二存储电容极板127可以由与位于相同层上的扫描线121、前一扫描线122、驱动栅电极125a、开关栅电极125b、补偿栅电极125c以及初始化栅电极125d相同的材料形成。第一极板126和第二极板127可以由包括铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、Al-Ni-La合金以及Al-Nd合金中的一种或多种金属的栅极引线形成。因此，与存储电容器Cst的任何一个电容极板由半导体层形成的结构相比，可以提高存储电容。
此外，驱动电压线172延伸为与存储电容器Cst重叠，并且还延伸为与初始化电压线124、前一扫描线122以及初始化晶体管T4相交。驱动电压线172的一部分对应于操作控制源电极176e，并且通过接触孔71连接至操作控制源区132e。驱动电压线172的另一部分通过形成在夹层绝缘层160中的接触孔66连接至第二极板127。
连接构件174与驱动电压线172平行地形成在相同层上。连接构件174将驱动栅电极125a与第一极板126彼此连接。连接构件174的第一端174a通过形成在夹层绝缘层160中的接触孔67连接至驱动栅电极125a。连接构件174的第二端177d对应于初始化晶体管T4的初始化漏电极177d。连接构件174的第二端177d通过连续形成在第一栅绝缘层141、第二栅绝缘层142以及夹层绝缘层160中的接触孔63连接至初始化晶体管T4的初始化半导体层131d。
此外，连接构件174的中间突出部分177c对应于补偿晶体管T3的补偿漏电极177c。连接构件174的中间突出部分177c通过连续形成在第一栅绝缘层141、第二栅绝缘层142以及夹层绝缘层160中的接触孔68连接至补偿晶体管T3的补偿半导体层131c。此外，连接构件174的中间突出部分177c通过形成在位于存储开口127a中的第二栅绝缘层142和夹层绝缘层160中的接触孔68，连接至第一极板126。
相应地，存储电容器Cst的第一极板126通过连接构件174的中间突出部分177c和第二端177d分别连接至补偿半导体层125c和初始化半导体层125d。存储电容器Cst的第一极板126还通过连接构件174的第一端174a连接至驱动栅电极125a。此外，存储电容器Cst的第二极板127通过形成在夹层绝缘层160中的接触孔66连接至驱动电压线172。在这种情况下，在第二极板127中形成开口127a，其中连接构件174的中间突出部分177c和第一极板126通过该开口127a彼此连接。
相应地，存储电容器Cst存储与通过驱动电压线172传输的驱动电压ELVDD与驱动栅电极125a的栅电压之间的差相对应的存储电容。
开关晶体管T2被用作用于选择要发光的像素的开关元件。开关栅电极125b连接至扫描线121，开关源电极176b连接至数据线171，并且开关漏电极177b连接至驱动晶体管T1和操作控制晶体管T5。此外，发光控制晶体管T6的发光控制漏电极177f通过形成在保护层180中的接触孔181直接连接至有机发光二极管70的像素电极191。
图4和图5图示包括驱动晶体管T1、开关晶体管T2和发光控制晶体管T6的有机发光二极管显示器的结构的实施例。此外，在该结构中，补偿晶体管T3与开关晶体管T2的沉积结构的大部分相同，初始化晶体管T4与驱动晶体管T1的沉积结构的大部分相同，并且操作控制晶体管T5与发光控制晶体管T6的沉积结构的大部分相同。
在基板110上形成屏障层120，基板110可以是由诸如塑料和/或聚酰亚胺层之类的材料制成的柔性基板。
此外，在屏障层120上形成驱动半导体层131a、与驱动半导体层131a分离的开关半导体层131b和发光控制半导体层131f。驱动半导体层131a包括驱动沟道区131a1以及面向彼此的驱动源区176a和驱动漏区177a，其中驱动沟道区131a1介于驱动源区176a与驱动漏区177a之间。开关半导体层131b包括开关沟道区131b1以及面向彼此的开关源区132b和开关漏区177b，其中开关沟道区131b1介于开关源区132b与开关漏区177b之间。发光控制半导体层131f包括发光控制沟道区131f1、发光控制源区176f和发光控制漏区133f。
第一栅绝缘层141可以由例如硅、硅氮化物(SiNx)或二氧化硅(SiO2)形成，并且可以形成在开关半导体层131a、驱动半导体层131b和发光控制半导体层131f上。
在第一栅绝缘层141上形成包括扫描线121、发光控制线123、初始化电压线124以及第一极板126的第一栅极引线(121、123、124、125b、125c、125e、125f和126)，其中扫描线121包括开关栅电极125b和补偿栅电极125c，发光控制线123包括操作控制栅电极125e和发光控制栅电极125f。
在第一栅极引线(121、123、124、125b、125c、125e、125f和126)和第一栅绝缘层141上形成第二栅绝缘层142。第二栅绝缘层142包括形成在第一栅绝缘层141上的第二下栅绝缘层1421、形成在下栅绝缘层1421上的裂缝阻挡层1423以及形成在裂缝阻挡层1423上的第二上栅绝缘层1422。
下栅绝缘层1421和上栅绝缘层1422可以由硅氮化物(SiNx)或二氧化硅(SiO2)形成，并且裂缝阻挡层1423可以由与第一绝缘层141不同的材料形成，例如由自然氧化物层形成。根据一个实施例，裂缝阻挡层1423可以在形成第二下栅绝缘层1421和第二上栅绝缘层1422的时间间隔期间由自然氧化物层形成。裂缝阻挡层的示例包括TiO2、Ta2O5、BaTiO3、SrTiO3、Bi4Ti3O12以及PbTiO3。
如图6所示，裂缝阻挡层防止裂缝(C)由于在沉积屏障层120(由例如聚酰亚胺层制成)时形成的一个或多个微粒1而转移至存储电容器。阻止裂缝到达和/或延伸到存储电容器的层内又防止形成电容泄漏通路，该电容泄漏通路能够降低像素的性能。
在第二栅绝缘层142上形成包括驱动栅电极125a、前一扫描线122和第二极板127的第二栅极引线(122、125a和127)。
如上文所述，在驱动半导体层131a与驱动栅电极125a之间形成第一栅绝缘层141和第二栅绝缘层142。第一栅绝缘层141和第二栅绝缘层142增加驱动半导体层131a与驱动栅电极125a之间的间隔。相应地，可以增加施加至驱动栅电极125a的栅极电压的驱动范围，于是允许显示器的灰度范围扩大。
夹层绝缘层160形成在第二栅极引线(122、125a和127)以及第二栅绝缘层142上。与第一栅绝缘层141一样，夹层绝缘层160可以由例如基于陶瓷的材料(例如硅氮化物(SiNx)或二氧化硅(SiO2))制成。
在夹层绝缘层160上形成包括数据线171(具有开关源电极176b、包括初始化漏电极177d和补偿漏电极177c的连接构件174、发光控制漏电极177f)和驱动电压线172(包括驱动控制源电极176e)的数据引线。
此外，发光控制漏电极177f通过形成在第一栅绝缘层141、第二栅绝缘层142和夹层绝缘层160中的接触孔72，连接至发光控制半导体层131f的发光控制漏区133f。连接构件174的中间突出部分177c通过连续形成在第二栅绝缘层142和夹层绝缘层160中的接触孔68，连接至第一极板126。连接构件174的中间突出部分177c还通过连续形成在第一栅绝缘层141、第二栅绝缘层142和夹层绝缘层160中的接触孔68连接至补偿晶体管T3的补偿半导体层131c。
在夹层绝缘层160上形成覆盖数据引线171、172、174和177f的保护层180。在保护层180上形成像素电极191，并且像素电极191通过形成在保护层180中的接触孔181连接至发光控制漏电极177f。
在像素电极191和保护层180的边缘形成障壁350。障壁350具有障壁开口351，通过障壁开口351使像素电极191暴露。障壁350可以由例如聚丙烯酸酯和聚酰亚胺之类的树脂或硅类无机材料制成。
在通过障壁开口351暴露的像素电极191上形成有机发射层370，并且在有机发射层370上形成公共电极270。如上文所述，形成有机发光二极管70(包括像素电极191、有机发射层370和公共电极270)。
根据一个实施例，像素电极191是作为空穴注入电极的阳极，公共电极270是作为电子注入电极的阴极。在其它实施例中，像素电极191可以是阴极，公共电极270可以是阳极。空穴和电子分别从像素电极191和公共电极270注入有机发射层370内。当由所注入的空穴和电子结合形成的激子从激发态下降到基态时，发出光。
有机发射层370可以由例如低分子量有机材料或例如PEDOT(聚(3,4-乙撑-二氧噻吩))的高分子量有机材料制成。此外，有机发射层370可以由例如包括发射层、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的一个或多个层的多层形成。在包括所有这些层的情况下，在作为阳极的像素电极191上设置空穴注入层(HIL)，并且在空穴注入层(HIL)上顺序层叠空穴传输层(HTL)、发射层、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。
有机发射层370可以包括：发射具有红色的光的红色有机发射层、发射具有绿色的光的绿色有机发射层以及发射具有蓝色的光的蓝色有机发射层。红色有机发射层、绿色有机发射层和蓝色有机发射层可以分别形成在红色像素、绿色像素和蓝色像素中，以实现彩色图像。
在一个实施例中，有机发射层370可以通过将红色有机发射层、绿色有机发射层和蓝色有机发射层层叠在红色像素、绿色像素和蓝色像素中同时针对各像素形成红色滤波器、绿色滤波器和蓝色滤波器，实现彩色图像。
在另一实施例中，在红色像素、绿色像素和蓝色像素中可以形成发射具有白色的光的白色有机发射层，并且可以针对各个像素形成红色滤波器、绿色滤波器和蓝色滤波器，来实现彩色图像。
在另一实施例中，可以使用白色有机发射层和滤色器实现彩色图像。可以不使用用于在每个像素(即红色像素、绿色像素和蓝色像素)中沉积红色有机发射层、绿色有机发射层和蓝色有机发射层的沉积掩膜。
另一实施例中的白色有机发射层可以由一个有机发射层形成，并且可以包括其中多个有机发射层被层叠来发射具有白色的光的构造。附加实施例包括：至少一个黄色有机发射层和至少一个蓝色有机发射层结合来发射具有白色的光的实施例，至少一个青色有机发射层和至少一个红色有机发射层结合来发射具有白色的光的实施例，以及至少一个品红色有机发射层和至少一个绿色有机发射层结合来发射具有白色的光的实施例。
用于保护有机发光二极管70的密封构件可以形成在公共电极270上，可以通过密封剂密封在基板110上，并且可以由诸如玻璃、石英、陶瓷、塑料和金属之类的各种材料形成。同时，可以通过在公共电极270上沉积无机层和有机层而不使用密封剂来形成密封薄膜层。
已经提出几种方法来尝试控制灰度范围。一种方法包含使用驱动范围扩展结构。在这种结构中，在驱动晶体管的栅电极与半导体层之间形成第一栅绝缘层和第二栅绝缘层。形成这些层来展宽驱动晶体管的栅极电压的驱动范围。然而，这种方法已经被证明具有明显缺陷。
例如，形成在柔性OLED显示器中的驱动范围扩展结构可包含在半导体层下方形成聚酰亚胺(或屏障)层作为第一栅绝缘层。聚酰亚胺(或屏障)层可以通过在液态下沉积具有高粘度的层并且然后允许该层硬化而形成。在硬化过程期间，可能形成微粒，微粒可能促使在第一栅绝缘层中形成裂缝。这些裂缝可在第二栅绝缘层中造成缺陷。当第二栅绝缘层还用作像素存储电容器的介电材料时，可形成电容泄漏通路，该电容泄漏通路降低性能。
根据一个或多个实施例，提供一种有机发光二极管显示器，该有机发光二极管显示器防止驱动范围扩展结构中的电容泄漏通路，在该驱动范围扩展结构中，第一栅绝缘层和第二栅绝缘层位于驱动晶体管的栅电极与半导体层之间。
在本文中已经公开了示例性实施例，虽然采用了具体术语，但是这些具体术语仅从一般的和说明的意义上使用和解释，而不用于限制。在一些情况中，如本领域技术人员会明白的，在提交本申请时，关于特定实施例描述的特征、特性和/或要素可以单独使用或者与关于其它实施例描述的特征、特性和/或要素结合使用，除非另外具体指出。因此，本领域技术人员将理解，可以在不背离在下面的权利要求中提出的本发明的精神和范围的情况下进行形式和细节上的各种变化。

Claims (12)

1.一种有机发光二极管显示器，包括：
基板；
半导体层，位于所述基板上并且包括彼此分离的开关半导体层和驱动半导体层；
第一栅绝缘层，位于所述半导体层上方；
开关栅电极，位于所述第一栅绝缘层上并且与所述开关半导体层重叠；
第二栅绝缘层，位于所述开关栅电极上方；
驱动栅电极，位于所述第二栅绝缘层上并且与所述驱动半导体层重叠；
存储电容器，包括位于所述第一栅绝缘层上的第一极板和位于所述第二栅绝缘层上的与所述第一极板重叠的第二极板；以及
夹层绝缘层，位于所述驱动栅电极、所述存储电容器的第二极板和所述第二栅绝缘层上方，其中所述第二栅绝缘层包括：
位于所述第一栅绝缘层上的第二下栅绝缘层，
位于所述第二下栅绝缘层上的裂缝阻挡层，以及
位于所述裂缝阻挡层上的第二上栅绝缘层。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述基板包括聚酰亚胺。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，进一步包括位于所述基板与所述半导体层之间的屏障层。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，进一步包括：
扫描线，位于所述基板上并且传输扫描信号；
与所述扫描线相交的数据线和驱动电压线，所述数据线和所述驱动电压线分别传输数据信号和驱动电压；
开关晶体管，联接至所述扫描线和所述数据线，所述开关晶体管包括所述开关半导体层和所述开关栅电极；
驱动晶体管，联接至所述开关晶体管的开关漏电极，所述驱动晶体管包括所述驱动半导体层和所述驱动栅电极；以及
有机发光二极管，联接至所述驱动晶体管的驱动漏电极，
其中所述裂缝阻挡层包括自然氧化物层。
5.一种像素，包括：
晶体管；
电容器，联接至所述晶体管；
第一绝缘层，位于所述晶体管的半导体层上方；
第二绝缘层，位于所述第一绝缘层上方；以及
其中所述电容器的第一极板位于所述第一绝缘层上，所述电容器的第二极板位于所述第二绝缘层上，并且
其中所述第二绝缘层包括：
位于所述第一绝缘层上的第二下绝缘层，
位于所述第二下绝缘层上的阻挡层，以及
位于所述阻挡层上的第二上绝缘层。
6.根据权利要求5所述的像素，其中所述阻挡层由自然氧化物层形成，所述第一绝缘层由与所述阻挡层不同的材料形成。
7.根据权利要求5所述的像素，其中所述半导体层包括驱动半导体层，其中所述驱动半导体层对应于联接至所述电容器的所述晶体管。
8.根据权利要求5所述的像素，其中所述晶体管是所述像素的驱动晶体管，并且所述像素进一步包括：
开关晶体管，
其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层是所述驱动晶体管的栅绝缘层。
9.根据权利要求8所述的像素，其中：
所述开关晶体管的栅电极位于所述第一绝缘层上，
其中所述第二绝缘层位于所述栅电极上方。
10.根据权利要求8所述的像素，其中：
所述驱动晶体管包括栅电极，
所述栅电极位于所述第二绝缘层上。
11.根据权利要求5所述的像素，其中所述第一绝缘层包括硅。
12.根据权利要求5所述的像素，进一步包括：
有机发光二极管，联接至所述电容器的至少一个节点。
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