CN105161516B - 有机发光显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种有机发光显示器及其制造方法。所述制造方法包括：在基板(10)上形成第一薄膜晶体管(T1)的栅极(20)；在基板(10)上连续形成覆盖栅极(20)的第一绝缘组合层(12)及位于第一绝缘组合层(12)上的第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)和漏极(22b)、第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)和漏极(32a)、储存电容器(Cst)的第一储存电极(40)；在第一绝缘组合层(12)上形成覆盖源极(22a)和漏极(22b)、源极(32a)和漏极(32a)及第一储存电极(40)的第三绝缘层(16)；在第三绝缘层(16)上形成第二薄膜晶体管(T2)的栅极(30)及储存电容器(Cst)的第二储存电极(42)；在第三绝缘层(16)上形成覆盖栅极(30)及第二储存电极(42)的第二绝缘组合层(18)；在第二绝缘组合层(18)中形成通孔(18’)，以露出源极(22a)和漏极(22b)及源极(32a)和漏极(32a)。

Description

有机发光显示器及其制造方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体地讲，涉及一种有机发光显示器及其制造方法。
背景技术
有机发光显示器与液晶显示器(LCD)相比，它具有自发光特性和优良显示特性，例如视角、对比度、响应速度、功耗，等等。
有机发光显示器可以包括具有阳极、有机薄膜和阴极的有机发光二极管(OLED)。有机发光显示器可以被分为无源矩阵型或有源矩阵型，在无源矩阵型有机发光显示器中，OLED通过矩阵方法彼此连接在扫描线与数据线之间以形成像素，而在有源矩阵型有机发光显示器中，各个像素由用作开关的薄膜晶体管(TFT)控制。
通常，用在有源矩阵型有机发光显示器中的TFT可以包括用于提供沟道区、源区和漏区的有源层以及形成在该沟道区上的栅极，栅极可以通过栅绝缘层与有源层电绝缘。TFT的这种有源层通常可以由例如非晶硅层或多晶硅层的半导体层形成。
不过，在有源层由非晶硅形成时，迁移率可能很低。因此，实现高速驱动的驱动电路可能很困难。
具有多晶硅有源层的TFT与具有非晶硅有源层的TFT相比，迁移率增加，但其需要具有至少两个TFT和一个储存电容器。两个TFT中的一个作为开关(Switch)器件运行，另一个作为驱动(Driving)器件运行。
作为开关器件运行的TFT需要具有快速开启或关闭的特性，即Id-Vg特性曲线较陡峭，对应较小的次临界摆幅(sub-threshold swing)；而作为驱动器件运行的TFT需要具有较大的次临界摆幅，即Id-Vg曲线较平缓，以便提供给使OLED正常发光的输出电流平缓。然而，现有的制造技术中，采用的制造方法制造出的TFT无法满足上述的要求。
发明内容
因此，本发明提供了一种有机发光显示器及其制造方法，其能够解决上述的现有技术存在的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种有机发光显示器的制造方法，包括：在基板上形成第一薄膜晶体管的栅极；在基板上连续形成覆盖所述第一薄膜晶体管的栅极的第一绝缘组合层以及位于所述第一绝缘组合层上的第一薄膜晶体管的源极和漏极、第二薄膜晶体管的源极和漏极、储存电容器的第一储存电极；在所述第一绝缘组合层上形成覆盖所述第一薄膜晶体管的源极和漏极、所述第二薄膜晶体管的源极和漏极以及所述储存电容器的第一储存电极的第三绝缘层；在所述第三绝缘层上形成所述第二薄膜晶体管的栅极以及所述储存电容器的第二储存电极；在所述第三绝缘层上形成覆盖所述第二薄膜晶体管的栅极以及所述储存电容器的第二储存电极的第二绝缘组合层；在所述第二绝缘组合层中形成通孔，以露出所述第一薄膜晶体管的源极和漏极以及所述第二薄膜晶体管的源极和漏极。
进一步地，在所述第三绝缘层上形成由第四绝缘层和第五绝缘层组成的所述第二绝缘组合层。
进一步地，在基板上形成由第一绝缘层和第二绝缘层组成的所述第一绝缘组合层以及直接位于所述第二绝缘层上的第一薄膜晶体管的源极和漏极、第二薄膜晶体管的源极和漏极、储存电容器的第一储存电极。
进一步地，所述第三绝缘层的厚度小于所述第一绝缘组合层的厚度。
进一步地，所述第四绝缘层由氧化硅制成；所述第五绝缘层由氮化硅制成。
进一步地，所述第一绝缘层由氧化硅制成；所述第二绝缘层由氮化硅制成。
进一步地，所述第三绝缘层由氧化硅制成。
进一步地，所述第一薄膜晶体管的源极和漏极以及所述第二薄膜晶体管的源极和漏极均由P型掺杂的多晶硅制成，所述储存电容器的第一储存电极由P型掺杂的多晶硅制成，所述储存电容器的第二储存电极由多晶硅制成。
进一步地，所述制造方法还包括：在所述第二绝缘组合层上形成接触所述第一薄膜晶体管的源极的电极、接触所述第一薄膜晶体管的漏极的电极、接触所述第二薄膜晶体管的源极的电极以及接触所述第二薄膜晶体管的漏极的电极。
根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述的制造方法制造的有机发光显示器。
本发明的有益效果：在本发明中，具有底栅结构的第一TFT和具有顶栅结构的第二TFT可以在同一工艺中同时被制备而成，这样可为作为开关器件运行的第二TFT提供改进的开-关特性(例如，快速开启或关闭的特性，即Id-Vg特性曲线较陡峭，对应较小的次临界摆幅(sub-threshold swing))以及可为作为驱动器件运行的第一TFT提供较大的次临界摆幅，即Id-Vg曲线较平缓，以便提供给使OLED正常发光的输出电流平缓。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1A和图1B分别示出根据本发明的实施例的有机发光显示器的平面图和剖面图；
图2示出根据本发明的实施例的像素的电路图；
图3示出第一TFT、第二TFT以及储存电容器的剖视图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚器件，夸大了层和区域的厚度，相同的标号在整个说明书和附图中可用来表示相同的元件。也将理解的是，在一层或元件被称为位于另一层或基板“上”时，它可以直接位于该另一层或基板上，或者也可以存在中间层。
图1A和图1B分别示出根据本发明的实施例的有机发光显示器的平面图和剖面图。
参照图1A，根据本发明的实施例的有机发光显示器200包括基板210，其中，基板210被划分为像素区220和围绕像素区220的非像素区230。例如，被布置成矩阵图案的、彼此被连接在扫描线224与数据线226之间的多个像素300可以形成在基板210上的像素区220中。连接至扫描线224的扫描驱动器234、以及用于处理从外部通过焊盘228所提供的数据信号并将处理后的数据信号提供给数据线226的数据驱动器236等可以形成在基板210上的非像素区230中。数据线226和扫描线224可以从各个像素300延伸，即从像素区220延伸至非像素区230。各个像素300中的每个可以包括具有多个TFT的像素电路以及连接至该像素电路的至少一个OLED。
参照图1B，用于密封像素区220的封装基板400可以设置在基板210之上，像素300如上所述地形成在其中。封装基板400可以通过密封材料410粘合至基板210，因此多个像素300可以被密封在基板210与封装基板400之间。形成在基板210上的多个像素300中的每个像素可以包括多个TFT。多个TFT中的每个TFT可以按照所执行的操作具有不同的特性。例如，像素300可以包括作为开关器件运行的TFT和作为驱动器件运行的TFT。
根据本发明的实施例，有机发光显示器200中的不同TFT，例如像素300中的两个TFT可以包括在同一工艺中形成的具有底栅结构的TFT以及具有顶栅结构的TFT，使得具有不同特性的TFT可以在单个工艺中被实现。换句话说，与常规有机发光显示器，例如具有结构相同、用于执行不同操作的TFT、包括特性不具有任何实质差异的TFT的显示器相反的是，根据本发明的实施例的TFT可以具有在单个工艺中形成的不同结构，从而便于不同TFT的不同特性的改进。例如，由于根据本发明的实施例的TFT具有不同结构，因此可在单个工艺中为作为开关器件运行的TFT中提供改进的开-关特性(例如，快速开启或关闭的特性，即Id-Vg特性曲线较陡峭，对应较小的次临界摆幅(sub-threshold swing))以及为作为驱动器件运行的TFT提供较大的次临界摆幅，即Id-Vg曲线较平缓，以便提供给使OLED正常发光的输出电流平缓。
图2示出根据本发明的实施例的像素300的电路图。不过，需要说明的是，图2中的像素电路仅为示例实施例，用于有机发光显示器200的其它像素电路也包括在本发明概念的范围内。
参照图2，像素300的像素电路可以包括作为驱动TFT的第一TFT T1、作为开关TFT的第二TFT T2、以及储存电容器Cst。第一TFT T1和第二TFT T2可以是低温多晶硅(LTPS)TFT。
具体地，根据本发明的实施例，作为驱动器件运行的第一TFT T1可以用底栅结构实现，而作为开关器件运行的第二TFT T2可以用顶栅结构实现。不过，要注意的是，尽管在图2中第一TFT T1和第二TFT T2被示作P型LTPS TFT，但是其它类型的LTPS TFT也包括在本发明概念的范围内。
第一TFT T1和第二TFT T2中的每一个可以包括源极、漏极和栅极。储存电容器Cst可以包括第一储存电极和第二储存电极。
继续参照图2，在第一TFT T1中，漏极可以连接至OLED的阳极，而源极可以连接至第一电源VDD。栅极可以连接至第一节点N。
在第二TFT T2中，源极可以连接至数据线Dm，漏极可以连接至第一节点N，而栅极可以连接至扫描线Sn。因此，选择性地流经数据线Dm的数据信号可以根据通过扫描线Sn传送的扫描信号而被选择性地传送至第一节点N。
在储存电容器Cst中，第一储存电极可以连接至第一电源VDD，而第二储存电极可以连接至第一节点N。
第一TFT T1和第二TFT T2可以在同一工艺中例如同时被制备而成。因此，由于第一TFT T1和第二TFT T2可以分别具有底栅结构和顶栅结构，因此具有不同特性的TFT可以在单个工艺中被实现而无需增加掩膜工艺。
图3示出第一TFT、第二TFT以及储存电容器的剖视图。
参照图3，第一TFT T1的栅极20可以形成在基板(例如，玻璃基板)10上。
接着，在基板210上连续形成覆盖栅极20的第一绝缘组合层12以及位于第一绝缘组合层12上的第一TFT T1的源极22a和漏极22b、第二TFT T2的源极32a和漏极32b、储存电容器Cst的第一储存电极40。源极22a和漏极22b与源极32a和漏极32b，以及与第一储存电极40可以彼此间隔开。源极22a和漏极22b、源极32a和漏极32b以及第一储存电极40可以形成在基本相同的水平上，即源极22a和漏极22b、源极32a和漏极32b以及第一储存电极40可以同时形成在第一绝缘组合层12上。例如，第一储存电极40接触连接第一电源VDD。
第一绝缘组合层12可以是由第一绝缘层122和第二绝缘层124构成。其中，第一绝缘层122由氧化硅(SiO2)制成；第二绝缘层124由氮化硅(SiNx)制成。第一TFT T1的源极22a和漏极22b、第二TFT T2的源极32a和漏极32b以及储存电容器Cst的第一储存电极40可以都是由P型掺杂的多晶硅制成。
这里，由氮化硅制成的第二绝缘层124能够隔绝基板210中的金属离子对将要形成的各器件的影响，即第一TFT T1的源极22a和漏极22b、第二TFT T2的源极32a和漏极32b以及储存电容器Cst的第一储存电极40直接形成在第二绝缘层124上。
接着，在第一绝缘组合层12上形成覆盖源极22a和漏极22b、源极32a和漏极32b以及第一储存电极40的第三绝缘层16。这里，第三绝缘层16的厚度小于第一绝缘组合层12的厚度。第三绝缘层16亦由氧化硅(SiO2)制成。
接着，在第三绝缘层16上形成第二TFT T2的栅极30以及储存电容器Cst的第二储存电极42。栅极30与第二储存电极42可以彼此间隔开。栅极30与第二储存电极42可以形成在基本相同的水平上，即栅极30与第二储存电极42可以形成在第三绝缘层16上。储存电容器Cst的第二储存电极42可以都是由多晶硅制成。例如，第二储存电极42接触连接第一节点N。
接着，在第三绝缘层16上形成覆盖栅极30和第二储存电极42的由第四绝缘层182和第五绝缘层184组合形成的第二绝缘组合层18。第四绝缘层182由氧化硅(SiO2)制成。第五绝缘层184由氮化硅(SiNx)制成。
接着，在第二绝缘组合层18中形成通孔18’，以露出第一TFT T1的源极22a和漏极22b以及第二TFT T2的源极32a和漏极32b。
最后，在第二绝缘组合层18上形成接触第一TFT T1的源极22a的电极18a、接触第一TFT T1的漏极22b的电极18b、接触第二TFT T2的源极32a的电极18c以及接触第二TFT T2的漏极32b的电极18d。
这四个电极18a、18b、18c和18d可由钛/铝/钛金属结构制成。例如，电极18a接触连接图2所示的第一电源VDD，电极18b接触连接图2所示的OLED的阳极，电极18c接触连接图2所示的数据线Dm，而电极18d接触连接图2所示的第一节点N。
综上所述，在根据本发明的实施例中，具有底栅结构的第一TFT T1和具有顶栅结构的第二TFT T2可以在同一工艺中同时被制备而成，这样可为作为开关器件运行的第二TFT T2提供改进的开-关特性(例如，快速开启或关闭的特性，即Id-Vg特性曲线较陡峭，对应较小的次临界摆幅(sub-threshold swing))以及可为作为驱动器件运行的第一TFT T1提供较大的次临界摆幅，即Id-Vg曲线较平缓，以便提供给使OLED正常发光的输出电流平缓。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种有机发光显示器的制造方法，其特征在于，包括：
在基板(10)上形成第一薄膜晶体管(T1)的栅极(20)；
在基板(10)上连续形成覆盖所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极(20)的由第一绝缘层(122)和第二绝缘层(124)组成的第一绝缘组合层(12)以及位于所述第一绝缘组合层(12)上的第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)和漏极(22b)、第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)和漏极(32a)、储存电容器(Cst)的第一储存电极(40)；
在所述第一绝缘组合层(12)上形成覆盖所述第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)和漏极(22b)、所述第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)和漏极(32a)以及所述储存电容器(Cst)的第一储存电极(40)的第三绝缘层(16)；
在所述第三绝缘层(16)上形成所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极(30)以及所述储存电容器(Cst)的第二储存电极(42)；
在所述第三绝缘层(16)上形成覆盖所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极(30)以及所述储存电容器(Cst)的第二储存电极(42)的第二绝缘组合层(18)；
在所述第二绝缘组合层(18)中形成通孔(18’)，以露出所述第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)和漏极(22b)以及所述第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)和漏极(32a)；
在所述第二绝缘组合层(18)上形成接触所述第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)的电极(18a)、接触所述第一薄膜晶体管(T1)的漏极(22b)的电极(18b)、接触所述第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)的电极(18c)以及接触所述第二薄膜晶体管(T2)的漏极(32b)的电极(18d)，其中，所述电极(18a)用于接触连接第一电源，所述电极(18b)用于接触连接OLED的阳极，所述电极(18c)用于接触连接数据线，所述电极(18d)用于接触连接所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极(20)。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第三绝缘层(16)上形成由第四绝缘层(182)和第五绝缘层(184)组成的所述第二绝缘组合层(18)。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在基板(10)上形成由第一绝缘层(122)和第二绝缘层(124)组成的所述第一绝缘组合层(12)以及直接位于所述第二绝缘层(124)上的第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)和漏极(22b)、第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)和漏极(32a)、储存电容器(Cst)的第一储存电极(40)。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第三绝缘层(16)的厚度小于所述第一绝缘组合层(12)的厚度。
5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述第四绝缘层(182)由氧化硅制成；所述第五绝缘层(184)由氮化硅制成。
6.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述第一绝缘层(122)由氧化硅制成；所述第二绝缘层(124)由氮化硅制成。
7.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述第三绝缘层(16)由氧化硅制成。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一薄膜晶体管(T1)的源极(22a)和漏极(22b)以及所述第二薄膜晶体管(T2)的源极(32a)和漏极(32a)均由P型掺杂的多晶硅制成，所述储存电容器(Cst)的第一储存电极(40)由P型掺杂的多晶硅制成，所述储存电容器(Cst)的第二储存电极(42)由多晶硅制成。
9.一种利用权利要求1至8任一项所述的制造方法制造的有机发光显示器。
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