CN106935625B - 有机发光显示器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种有机发光显示器。所述有机发光显示器包括：第一基板；位于第一基板上的半导体层；位于半导体层上的第一绝缘层；位于第一绝缘层上的栅极金属层；第二绝缘层，所述第二绝缘层具有暴露栅极金属层的一部分的接触孔；源极‑漏极金属层，所述源极‑漏极金属层位于第二绝缘层上并且经由所述接触孔电连接至栅极金属层；位于源极‑漏极金属层上的第三绝缘层；位于第三绝缘层上的第四绝缘层；和位于第四绝缘层上的像素电极，其中所述第四绝缘层完全覆盖所述接触孔，并且由所述第四绝缘层导致的所述像素电极的台阶部分与所述接触孔分隔开。

Description

有机发光显示器
技术领域
本公开内容涉及一种有机发光显示器。
背景技术
近来，正在开发比阴极射线管(CRT)体积小重量轻的各种平板显示器。平板显示器的例子包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)等。在这些类型的平板显示器之中，有机发光显示器是通过有机化合物的激发来发光的自发光显示器。有机发光二极管显示器不需要LCD中使用的背光就能工作，因而它们能够更轻更薄并且能够以简化的工艺制备。此外，有机发光二极管显示器能够以低温制造，具有1ms或更小的快速响应时间，并且特征在于低功耗、宽视角和高对比度。
有机发光显示器包括位于作为阳极的第一电极与作为阴极的第二电极之间的有机材料的发光层。如此，来自第一电极的空穴和来自第二电极的电子在发光层中复合形成激子，即空穴-电子对。然后，随着激子返回基态，产生能量，由此导致有机发光显示器发光。根据光离开装置的方向，有机发光显示器可分为底部发光型装置和顶部发光型装置。在底部发光型装置的情形中，光向着基板的底部，即从发光层起向着第一电极而离开。在顶部发光型装置的情形中，光向着基板的顶部，即从发光层起向着第二电极而离开。
随着分辨率越来越高的显示器成为可用，它们需要更小的像素尺寸。因而，对于在有限空间内要求电路配置的布局来说，设计极限要求变得更加严格。在该情形中，存在需要解决的一些问题(结构上的弱点)，包括由于电极之间的短路而不能形成电容器，造成电容器消失。
发明内容
本公开内容进行了努力来解决在实现具有UHD或更高分辨率的显示面板时，对于在子像素的有限空间内要求电路配置的布局来说，因为设计极限要求更加严格而发生的由于电极之间的短路而不能形成电容器，造成电容器消失的问题。
在一个方面中，提供了一种有机发光显示器，包括：第一基板；位于所述第一基板上的半导体层；位于所述半导体层上的第一绝缘层；位于所述第一绝缘层上的栅极金属层；第二绝缘层，所述第二绝缘层具有暴露所述栅极金属层的一部分的接触孔；源极-漏极金属层，所述源极-漏极金属层位于所述第二绝缘层上并且经由所述接触孔电连接至所述栅极金属层；位于所述源极-漏极金属层上的第三绝缘层；位于所述第三绝缘层上的第四绝缘层；和位于所述第四绝缘层上的像素电极，其中所述第四绝缘层完全覆盖所述接触孔，并且由所述第四绝缘层导致的所述像素电极的台阶部分与所述接触孔分隔开。
所述第四绝缘层是平坦化膜，所述平坦化膜由有机材料制成并且使所述第四绝缘层下方的不规则性变平坦。
所述第二绝缘层在所述栅极金属层的边缘上具有第一台阶部分，并且所述第四绝缘层覆盖所述第二绝缘层的所述第一台阶部分。
所述源极-漏极金属层沿所述第二绝缘层的所述第一台阶部分具有第二台阶部分，并且所述第四绝缘层覆盖所述源极-漏极金属层的所述第二台阶部分。
所述第三绝缘层沿所述源极-漏极金属层的所述第二台阶部分具有第三台阶部分，并且所述第四绝缘层覆盖所述第三绝缘层的所述第三台阶部分。
所述第一台阶部分、所述第二台阶部分和所述第三台阶部分彼此相邻设置。
所述栅极金属层是岛形的。
所述第四绝缘层以包围所述接触孔的周边区域的方式成形。
所述第四绝缘层具有其中一部分从与所述接触孔相邻的区域伸出的形状。
所述栅极金属层包括水平部分和垂直部分，所述水平部分和所述垂直部分连接在一起。
所述水平部分与和所述水平部分相邻的所述第四绝缘层的侧表面平行。
附图说明
被包括用来给本发明提供进一步理解并并入本申请构成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据本公开内容一典型实施方式的有机发光显示器的示意性框图；
图2是子像素的示意性电路图；
图3是根据本公开内容一典型实施方式的子像素的电路构造的第一示图；
图4是根据本公开内容一典型实施方式的子像素的电路构造的第二示图；
图5是根据本公开内容一典型实施方式的显示面板的剖面的示图；
图6是显示根据本公开内容一典型实施方式的一些子像素的顶视平面图；
图7是图6的区域A1-A2的剖面图；
图8是显示根据本公开内容的实验例的一些子像素的顶视平面图；
图9是图8的区域B1-B2的剖面图；
图10是实验例的子像素的SEM图像；
图11和12是显示根据本公开内容第一典型实施方式的一些子像素的顶视平面图；
图13是图11的区域C1-C2的剖面图；
图14是显示根据本公开内容第二典型实施方式的一些子像素的顶视平面图；
图15是图14的区域E1-E2的剖面图；
图16是第二典型实施方式的子像素的SEM图像。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开内容的典型实施方式。相似的参考标记在整个申请中基本表示相似的元件。在下面的描述中，如果认为与本公开内容相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使本公开内容的主题模糊不清，则将省略其详细描述。为了便于撰写本申请而选择了在下面的描述中使用的元件的名称，其可能不同于实际产品中的部件名称。
尽管根据本公开内容的显示装置可以是有机发光显示器、液晶显示器、电泳显示器等，但将针对有机发光显示器来描述本公开内容。有机发光显示器包括位于作为阳极的第一电极与作为阴极的第二电极之间的有机材料的发光层。如此，来自第一电极的空穴和来自第二电极的电子在发光层中复合形成激子，即空穴-电子对。然后，随着激子返回基态，产生能量，由此导致自发光显示器发光。根据本公开内容的有机发光显示器可以是塑胶显示器，其具有形成在柔性塑胶基板上的显示元件。
图1是根据本公开内容一典型实施方式的有机发光显示器的示意性框图。图2是子像素的示意性电路图。图3是根据本公开内容一典型实施方式的子像素的电路构造的第一示图。图4是根据本公开内容一典型实施方式的子像素的电路构造的第二示图。图5是根据本公开内容一典型实施方式的显示面板的剖面的示图。
如图1中所示，根据本公开内容一典型实施方式的有机发光显示器包括图像处理器110、时序控制器120、数据驱动器130、扫描驱动器140和显示面板150。
图像处理器110输出数据使能信号DE等以及外部提供的数据信号DATA。除数据使能信号DE以外，图像处理器110还可输出垂直同步信号、水平同步信号和时钟信号中的一个或多个，但为了便于解释在附图中未示出这些信号。
时序控制器120从图像处理器110接收数据信号DATA以及数据使能信号DE或包括垂直同步信号、水平同步信号和时钟信号的驱动信号。基于这些驱动信号，时序控制器120输出用于控制扫描驱动器140的操作时序的栅极时序控制信号GCS和用于控制数据驱动器130的操作时序的数据时序控制信号DDC。
响应于从时序控制器120提供的数据时序控制信号DDC，数据驱动器130采样并锁存从时序控制器120提供的数据信号DATA，将数据信号DATA转换为伽马基准电压，并输出伽马基准电压。数据驱动器130通过数据线DL1到DLn输出数据信号。数据驱动器130可以是IC的形式。
响应于从时序控制器120提供的栅极时序控制信号GDC，扫描驱动器140在改变栅极电压的电平的同时输出扫描信号。扫描驱动器140通过扫描线GL1到GLn输出扫描信号。扫描驱动器140是IC的形式或者通过面板内栅极技术形成在显示面板150上。
显示面板150显示与分别从数据驱动器130和扫描驱动器140提供的数据信号DATA和扫描信号对应的图像。显示面板150包括进行操作来显示图像的子像素SP。
子像素根据结构可被制成顶部发光型、底部发光型或双侧发光型。子像素SP包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，或者包括白色子像素、红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。根据发光特性，子像素SP中的一个或多个子像素的发光面积不同于其他子像素的发光面积。
如图2中所示，子像素包括开关晶体管SW、驱动晶体管DR、电容器Cst、补偿电路CC和有机发光二极管OLED。
响应于通过第一扫描线GL1提供的扫描信号，开关晶体管SW导通，使得通过第一数据线DL1提供的数据信号作为数据电压存储在电容器Cst中。驱动晶体管DR响应于存储在存储器Cst中的数据电压进行操作，使得驱动电流在第一电源线EVDD与第二电源线EVSS之间流动。有机发光二极管OLED响应于通过驱动晶体管DR形成的驱动电流进行操作以发光。
补偿电路CC是添加至子像素以补偿驱动晶体管DR的阈值电压等的电路。补偿电路CC由一个或多个晶体管构成。根据补偿方法，补偿电路CC具有多种构造，因此下面将描述其示例。
如图3和4中所示，补偿电路CC包括感测晶体管ST和感测线VREF。感测晶体管ST连接在驱动晶体管DR的源极线与有机发光二极管OLED的阳极(下文中称为感测节点)之间。感测晶体管ST进行操作，以将通过感测线VREF传输的复位电压(或感测电压)提供至感测节点或者感测该感测节点处的电压或电流。
开关晶体管SW具有连接至第一数据线DL1的第一电极和连接至驱动晶体管DR的栅极电极的第二电极。驱动晶体管DR具有连接至第一电源线EVDD的第一电极和连接至有机发光二极管OLED的阳极的第二电极。电容器Cst具有连接至驱动晶体管DR的栅极电极的第一电极和连接至有机发光二极管的阳极的第二电极。有机发光二极管OLED具有连接至电容器Cst的第二电极的阳极和连接至第二电源线EVSS的阴极。感测晶体管ST具有连接至感测线VREF的第一电极和连接至有机发光二极管OLED的阳极，即感测节点的第二电极。
根据补偿算法(或补偿电路的构造)，感测晶体管ST的操作时序可与开关晶体管SW的操作时序相似或相同或者不同。在一示例中，开关晶体管SW可具有连接至第1a扫描线GL1a的栅极电极，感测晶体管ST可具有连接至第1b扫描线GL1b的栅极电极。在另一示例中，连接至开关晶体管SW的栅极电极的第1a扫描线GL1a和连接至感测晶体管ST的栅极电极的第1b扫描线GL1b可连接，使得它们能够被共享。
感测线VREF可连接至数据驱动器。在该情形中，数据驱动器可在图像的非显示周期或第N帧周期(N是等于或大于1的整数)期间实时地感测子像素的感测节点并根据感测结果执行补偿。同时，开关晶体管SW和感测晶体管ST可同时导通。在该情形中，基于数据驱动器的时分方法区分开经由感测线VREF的感测操作和用于输出数据信号的数据输出操作。
此外，根据感测结果可补偿数字数据信号、模拟数据信号或伽马电压。此外，基于感测结果产生补偿信号(或补偿电压)的补偿电路可实现在数据驱动器内、时序控制器内或作为单独的电路实现。
图3和4通过示例的方式图解了具有三个晶体管一个电容器3T1C结构的子像素，3T1C结构包括开关晶体管SW、驱动晶体管DR、电容器Cst、有机发光二极管OLED和感测晶体管。此外，在增加补偿电路CC的情况下，子像素可由3T2C、4T2C、5T1C、6T2C等构成。
同时，遮光层的构造在图3的子像素电路与图4的子像素电路之间是不同的。存在遮光层LS是为了遮蔽外部光。如果遮光层LS由金属材料制成，则会引起被充电上寄生电压的问题。由于该原因，遮光层LS连接至驱动晶体管DR的源极电极。
具体地说，遮光层LS可如图3中所示设置在驱动晶体管DR的沟道区域的下部中，或者遮光层LS可如图4中所示设置在开关晶体管SW和感测晶体管ST的沟道区域的下部中以及驱动晶体管DR的沟道区域的下部中。
遮光层LS可仅用于遮挡外部光(图3)，或者遮光层LS可用作促使与其他电极或线的连接并组成电容器等的电极(图4)。
如图5中所示，基于针对图3或图4解释的电路，子像素形成在第一基板150a的显示区域AA上。形成在显示区域AA上的子像素被保护膜(或保护基板)150b密封。未解释的参考标记NA是指非显示区域。
子像素按照红色(R)、白色(W)、蓝色(B)和绿色(G)的顺序水平或垂直地放置。红色(R)子像素、白色(W)子像素、蓝色(B)子像素和绿色(G)子像素组成像素P。子像素的放置顺序可根据发光材料、发光面积、补偿电路的构造(或结构)等而变化。此外，红色(R)子像素、蓝色(B)子像素和绿色(G)子像素可组成像素P。
图6是显示根据本公开内容一典型实施方式的一些子像素的顶视平面图。图7是图6的区域A1-A2的剖面图。
如图6和7中所示，水平放置的第一到第四子像素SPn1到SPn4组成像素。例如，第一子像素SPn1可以是红色(R)子像素，第二子像素SPn2可以是白色(W)子像素，第三子像素SPn3可以是蓝色(B)子像素，第四子像素SPn4可以是绿色(G)子像素。
第一电源线EVDD垂直地放置在第一子像素SPn1的左侧。第一电源线EVDD公共地连接至第一子像素SPn1和第二子像素SPn2。第一数据线DLn1和第二数据线DLn2垂直地放置在第一子像素SPn1与第二子像素SPn2之间的空间WA中。第一数据线DLn1连接至第一子像素SPn1，第二数据线DLn2连接至第二子像素SPn2。“WA”被定义为布线区域。
感测线VREF垂直地放置在第三子像素SPn3的左侧。感测线VREF公共地连接至第一到第四子像素SPn1到SPn4。第三数据线DLn3和第四数据线DLn4垂直地放置在第三子像素SPn3与第四子像素SPn4之间的空间WA中。第三数据线DLn3连接至第三子像素SPn3，第四数据线DLn4连接至第四子像素SPn4。
扫描线GL1a水平地放置在第一到第四子像素SPn1到SPn4中包括的感测晶体管ST的区域中。扫描线GL1a连接至感测晶体管ST和开关晶体管SW的栅极电极。感测线VREF包括垂直放置的垂直感测线VREFM和水平放置的水平感测线VREFS。第一到第四子像素SPn1到SPn4的感测晶体管ST通过水平感测线VREFS连接至垂直感测线VREFM。
下面将通过以第一子像素SPn1的一部分作为例子描述显示面板的剖面结构。
遮光层151形成在第一基板150a上。遮光层151可与驱动晶体管DR的沟道区域对应，或者遮光层151可被划分成分别与驱动晶体管DR、感测晶体管ST和开关晶体管SW的沟道区域对应的多个部分。
缓冲层152和半导体层153形成在遮光层151上。遮光层151、缓冲层152和半导体层153可按顺序层叠在第一基板150a上，然后可通过使用同一个掩模将它们全部构图(批量构图)为岛形。图中所示的半导体层153是驱动晶体管DR的半导体层，其由氧化物半导体(例如，IGZO)组成。除与沟道区域对应的部分外，半导体层153的与源极区域和漏极区域对应的部分被制成导电的，从而成为金属电极或配线(金属化)。可通过使用等离子蚀刻(但不限于此)执行导电化工艺。
第一绝缘层154形成在半导体层153上，并且栅极金属层155形成在第一绝缘层154上。第一绝缘层154可定义为栅极绝缘层并且像上层的栅极电极(或栅极金属层)一样可被构图为岛形。第一绝缘层154可以是选自由硅基材料：SiO2、SiNx和SiON构成的组中的一种。
栅极金属层155用作第一子像素SPn1的驱动晶体管DR的栅极电极。此外，栅极金属层155用作将第一到第四子像素SPn1到SPn4和第一电源线EVDD电连接的电极等。
第二绝缘层156形成在栅极金属层155上。第二绝缘层156可定义为将下层结构与上层结构之间电绝缘的层间绝缘层。第二绝缘层156可具有暴露下层结构的一部分的多个接触孔。通过使用孔掩模形成这些接触孔。
源极-漏极金属层157形成在第二绝缘层156上。源极-漏极金属层157被分割为组成第一电源线EVDD、数据线DLn1到DLn4和感测线VREF的多条线、以及组成子像素中包括的晶体管和电容器的多个电极。
参照与源极-漏极金属层157的一部分对应的驱动晶体管DR的一部分，源极-漏极金属层157的该部分连接至源极区域和漏极区域的半导体层153s和153d，成为驱动晶体管DR的源极电极157s和漏极电极157d。沟道区域的半导体层153a被遮光层151保护。
第三绝缘层158形成在源极-漏极金属层157上。第三绝缘层158可定义为用于保护诸如形成在第一基板150a上的晶体管等之类的结构部件的保护层。
滤色器159与开口区域对应形成在第三绝缘层158上。如果之后要形成的有机发光二极管发射白色光，则在第三绝缘层158上形成滤色器159。相反，如果有机发光二极管发射红色、绿色或蓝色的光，则在第三绝缘层158上不形成滤色器159。
第四绝缘层160形成在第三绝缘层158上。第四绝缘层160可定义为用于使表面平坦的涂覆层。第三绝缘层158和第四绝缘层160具有暴露源极电极157s(或漏极电极；存在两种晶体管：p型和n型，源极电极和漏极电极根据晶体管类型而颠倒)的一部分的接触孔。
像素电极161形成在第四绝缘层160上。像素电极161可定义为有机发光二极管的阳极。像素电极161电连接至通过第三绝缘层158和第四绝缘层160暴露的源极电极157s。像素电极161可以是透明电极，从而使从有机发光层发射的光向着第一基板150a发出。
堤层162形成在像素电极161和第四绝缘层160上。堤层162具有暴露像素电极161的一部分的开口区域并界定出实际发光区域。
有机发光层163形成在堤层162上。有机发光层163是发射光的层，其可发射白色、红色、绿色或蓝色的光。除发光层以外，有机发光层163可进一步包括诸如空穴注入层，空穴传输层，电子传输层或电子注入层之类的功能层、或诸如空穴阻挡层或界面缓冲层之类的补偿层。
上部电极164形成在有机发光层163上。上部电极164可定义为有机发光二极管的阴极。上部电极164电连接至第二电源线(未示出)。上部电极164可以是不透明电极，从而使从有机发光层发射的光仅向着第一基板150a发出。可选择地，根据显示面板的目的、功能等，上部电极164可以是透明电极，从而使从有机发光层发射的光在与第一基板150a相反的方向上发出。
第一到第四子像素SPn1到SPn4的每一个中形成有电容器Cst。电容器Cst可通过使用遮光层的一部分、栅极金属层的一部分、半导体层的一部分、源极-漏极金属层的一部分、像素电极的一部分、以及位于这些层之间的绝缘层而具有单层或多层结构。
与之前的显示面板相比，对于具有UHD或更高分辨率的显示面板来说，子像素尺寸更小。因而，对于在有限空间内要求电路配置的布局来说，设计极限要求变得更加严格。在该情形中，沿多层的层叠所导致的台阶部分的绝缘层变得更薄，这可引起结构上的问题(结构上的弱点)，包括电极层之间的短路风险增大。
现在，将考虑具有上述问题的实验例，并且将描述根据典型实施方式的用于克服这些问题的结构。
图8是显示根据本公开内容的实验例的一些子像素的顶视平面图。图9是图8的区域B1-B2的剖面图。图10是实验例的子像素的SEM图像。
-实验例-
如图8到10中所示，在实验例中，驱动晶体管DR的半导体层153M的一部分配置为电容器Cst的下部电极，并且驱动晶体管DR的源极-漏极金属层157配置为电容器Cst的上部电极。
然后，通过使用组成驱动晶体管DR的栅极电极的栅极金属层155的一部分电连接驱动晶体管DR的栅极电极和电容器Cst的上部电极。就是说，栅极金属层155的一部分充当驱动晶体管DR的栅极电极并且还充当将驱动晶体管DR的栅极电极和电容器Cst的上部电极电连接的连接电极。
源极区域和漏极区域(驱动晶体管DR的半导体层153M的一部分)成为导电的并因此对应于转变为导体的半导体层的一部分，因此下文中将它们称为半导体层的导电区域153M。
接着，第四绝缘层160形成在源极-漏极金属层157上。第四绝缘层160是有机膜，该有机膜充当用于使其下方的不规则性变平坦的平坦化膜。像素电极161形成在第四绝缘层160和第三绝缘层158上。
下面将参照根据实验例的剖面的一部分描述与栅极金属层155对应的结构。
半导体层的导电区域153M形成在覆盖第一基板150a的缓冲层152上。第一绝缘层154以岛形形成在半导体层的导电区域153M上。栅极金属层155形成在第一绝缘层154上。具有暴露栅极金属层155的一部分的接触孔的第二绝缘层156形成在栅极金属层155上。经由接触孔电连接至栅极金属层155的源极-漏极金属层157形成在第二绝缘层156上。
接着，第三绝缘层158形成在源极-漏极金属层157上。第四绝缘层160形成在第三绝缘层158上。第四绝缘层160是有机膜，该有机膜充当用于使其下方的不规则性变平坦的平坦化膜。像素电极161形成在第四绝缘层160和第三绝缘层158上。
在实验例中，第四绝缘层160以下述方式成形：第四绝缘层160仅覆盖栅极金属层155的一部分但不覆盖栅极金属层155的其他部分。就是说，第四绝缘层160仅覆盖形成在栅极金属层155上的第二绝缘层156中的接触孔CH的一部分。
第四绝缘层160用于使其下方的不规则性变平坦，使得在形成有机发光层的区域中的像素电极161变平坦。第四绝缘层160位于像素电极161下方并且与形成有机发光层的区域中的一部分像素电极161对应。在图中，从栅极金属层155到第1a扫描线GL1a的区域是其中像素电极161不需要被平坦化的非发光区域。因而，实验例的第四绝缘层160从图中的上部起以仅覆盖栅极金属层155的一部分的方式成形。就是说，第四绝缘层160仅覆盖栅极金属层155的一部分，并且由第四绝缘层160导致的像素电极161的台阶部分与接触孔CH重叠。
为了改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力并且满足高分辨率的工艺要求(包括在半导体的导电区域153M与源极-漏极金属层157之间形成第一电容器Cst1)，第二绝缘层156被制做得较薄。此外，为了在源极-漏极金属层157与像素电极161之间形成第二电容器Cst2，第三绝缘层158被制做得较薄。
在上述条件下，能够改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力或第一和第二电容器Cst1和Cst2的形成。然而，第二绝缘层156、源极-漏极金属层157和第三绝缘层158沿栅极金属层155的台阶部分被制作得较薄。
结果，沿栅极金属层155的台阶部分在第二绝缘层156上形成裂缝，在形成于第二绝缘层156上的源极-漏极金属层157上形成裂缝，在形成于源极-漏极金属层157上的第三绝缘层158上形成裂缝，并且在形成于第三绝缘层158上的像素电极161上形成裂缝。由于形成在第二绝缘层156、源极-漏极金属层157和第三绝缘层158上的裂缝，在像素电极161与源极-漏极金属层157之间发生短路。结果，未形成第二电容器Cst2，第二电容器Cst2消失。
就是说，上述条件能够影响顶栅型驱动晶体管的驱动能力并引起与用于形成第一和第二电容器Cst1和Cst2的电极部分有关的结构上的问题(结构上的弱点)。这会降低显示面板的可靠性或成品率。
-第一典型实施方式-
图11和12是显示根据本公开内容第一典型实施方式的一些子像素的顶视平面图。图13是图11的区域C1-C2的剖面图。
如图11、12和13中所示，在第一典型实施方式中，驱动晶体管DR的半导体层153M的一部分配置为第一电容器Cst1的下部电极，并且驱动晶体管DR的源极-漏极金属层157的一部分配置为第一电容器Cst1的上部电极。此外，源极-漏极金属层157的一部分配置为第二电容器Cst2的下部电极，并且像素电极161的一部分配置为第二电容器Cst2的上部电极。
然后，通过使用组成驱动晶体管DR的栅极电极的栅极金属层155的一部分电连接驱动晶体管DR的栅极电极和第一电容器Cst1的上部电极。就是说，栅极金属层155的一部分充当驱动晶体管DR的栅极电极并且还充当将驱动晶体管DR的栅极电极和第一电容器Cst1的上部电极电连接的连接电极。源极区域和漏极区域(驱动晶体管DR的半导体层153M的一部分)成为导电的并因此对应于转变为导体的半导体层的一部分，因此下文中将它们称为半导体层的导电区域153M。
接着，第四绝缘层160形成在源极-漏极金属层157上。第四绝缘层160是有机膜，该有机膜充当用于使其下方的不规则性变平坦的平坦化膜。像素电极161形成在第四绝缘层160和第三绝缘层158上。
下面将参照根据实验例的剖面的一部分描述与栅极金属层155对应的结构。
半导体层的导电区域153M形成在覆盖第一基板150a的缓冲层152上。第一绝缘层154以岛形形成在半导体层的导电区域153M上。栅极金属层155形成在第一绝缘层154上。具有暴露栅极金属层155的一部分的接触孔的第二绝缘层156形成在栅极金属层155上。经由接触孔电连接至栅极金属层155的源极-漏极金属层157形成在第二绝缘层156上。
接着，第三绝缘层158形成在源极-漏极金属层157上。第四绝缘层160形成在第三绝缘层158上。第四绝缘层160是有机膜，该有机膜充当用于使其下方的不规则性变平坦的平坦化膜。像素电极161形成在第四绝缘层160和第三绝缘层158上。
在实验例中，第四绝缘层160以下述方式成形：第四绝缘层160仅覆盖栅极金属层155的一部分但不覆盖栅极金属层155的其他部分。
第四绝缘层160用于使其下方的不规则性变平坦，使得形成有机发光层的区域中的像素电极161变平坦。第四绝缘层160位于像素电极161下方并且与形成有机发光层的区域中的一部分像素电极161对应。在图中，从栅极金属层155到第1a扫描线GL1a的区域是其中像素电极161不需要被平坦化的非发光区域。因而，实验例的第四绝缘层160从图中的上部起以仅覆盖栅极金属层155的一部分的方式成形。
为了改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力并且满足高分辨率的工艺要求(包括在半导体的导电区域153M与源极-漏极金属层157之间形成第一电容器Cst1)，第二绝缘层156被制做得较薄。此外，为了在源极-漏极金属层157与像素电极161之间形成第二电容器Cst2，第三绝缘层158被制做得较薄。
在上述条件下，能够改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力或第一和第二电容器Cst1和Cst2的形成。然而，第二绝缘层156、源极-漏极金属层157和第三绝缘层158沿栅极金属层155的台阶部分被制作得较薄。
结果，在位于栅极金属层155的台阶部分上的第二绝缘层156上形成裂缝，在形成于第二绝缘层156上的源极-漏极金属层157上形成裂缝，在形成于源极-漏极金属层157上的第三绝缘层158上形成裂缝，并且在形成于第三绝缘层158上的像素电极161上形成裂缝。由于形成在第二绝缘层156、源极-漏极金属层157和第三绝缘层158上的裂缝，在像素电极161与源极-漏极金属层157之间发生短路。结果，未形成第二电容器Cst2，第二电容器Cst2消失。
然而，在本公开内容的第一典型实施方式中，为了克服实验例中发生的问题，充当平坦化膜的第四绝缘层160以完全覆盖栅极金属层155的方式形成。更具体地说，第四绝缘层160完全覆盖栅极金属层155，由第四绝缘层160导致的像素电极161的台阶部分与接触孔CH分隔开。
因为第二绝缘层156覆盖栅极金属层155，所以第二绝缘层156在栅极金属层155的边缘上具有第一台阶部分SC1。形成在第二绝缘层156上的源极-漏极金属层157沿第二绝缘层156的第一台阶部分SC1具有第二台阶部分SC2。形成在源极-漏极金属层157上的第三绝缘层158沿源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2具有第三台阶部分SC3。
本发明的第四绝缘层160以完全覆盖第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3的方式形成，以便填充在第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3中。第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3形成在栅极金属层155的接触孔CH附近。如此，如图11和12中所示，本发明的第四绝缘层160以完全包围接触孔CH的周边区域的方式成形，由此使像素电极161的台阶部分与接触孔CH分隔开。第四绝缘层160具有其中一部分从与接触孔CH相邻的区域伸出的形状。
因而，本发明的第四绝缘层160完全覆盖第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3且因此将这些台阶部分平坦化，由此防止形成于第四绝缘层160上的像素电极161与源极-漏极金属层157之间的短路。
因而，在第一典型实施方式中，即使在第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3上形成裂缝，因为第四绝缘层160是平坦的，所以在像素电极161与源极-漏极金属层157之间未发生短路。这将最终解决第二电容器Cst2消失的问题。就是说，在上述条件下，能够改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力，并且能够解决与电极部分有关的结构上的问题(结构上的弱点)。这消除了显示面板的可靠性或成品率下降的问题。
从实验例与第一典型实施方式之间的对比能够看出，当第二绝缘层156和第三绝缘层158被制作得较薄以改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力时，在实验例中经常发生问题。因而，在本发明的第一典型实施方式中，通过用对应于平坦化膜的第四绝缘层覆盖短路区域，能够解决在第二电容器的上部电极与下部电极之间可能发生的问题。因此，本领域普通技术人员将理解，本公开内容可应用于具有其他布局的电容器。
-第二典型实施方式-
图14是显示根据本公开内容第二典型实施方式的一些子像素的顶视平面图。图15是图14的区域E1-E2的剖面图。图16是第二典型实施方式的子像素的SEM图像。下面将省略前述第一典型实施方式的重复解释。
如图14和15中所示，在第二典型实施方式中，驱动晶体管DR的半导体层153M的一部分配置为第一电容器Cst1的下部电极，并且驱动晶体管DR的源极-漏极金属层157的一部分配置为第一电容器Cst1的上部电极。此外，源极-漏极金属层157的一部分配置为第二电容器Cst2的下部电极，并且像素电极161的一部分配置为第二电容器Cst2的上部电极。
在实验例和第一典型实施方式中，栅极金属层155具有“|”形。因而，通过增加第四绝缘层160的面积并用第四绝缘层160覆盖接触孔CH的外周区域，防止了第二电容器Cst2的电极之间的短路。在第二典型实施方式中，与第一典型实施方式不同，栅极金属层155具有除“|”形以外的其他形状，栅极金属层155具有垂直部分和水平部分。因此，在不增加第四绝缘层160的面积的情况下，简单地通过改变栅极金属层155的形状防止了第二电容器Cst2的电极之间的短路。
更具体地说，栅极金属层155包括垂直部分VEP和与垂直部分VEP交叉的水平部分HOP。垂直部分VEP是其中形成与源极-漏极金属层157连接的接触孔CH的区域，垂直部分VEP设置成与数据线DLn1平行。水平部分HOP与垂直部分VEP交叉并且设置成与栅极线GL1a平行。水平部分HOP与和水平部分HOP相邻的第四绝缘层160的侧表面平行。因此，本公开内容简单地通过形成具有水平部分HOP的栅极金属层155并改变栅极金属层155的形状，使得第四绝缘层160与栅极金属层155完全重叠，能够防止第二电容器Cst2的电极之间的短路。
第四绝缘层160形成在源极-漏极金属层157上。第四绝缘层160与栅极金属层155完全重叠。第四绝缘层160完全覆盖栅极金属层155，由第四绝缘层160导致的像素电极161的台阶部分与接触孔分隔开。
因为第二绝缘层156覆盖栅极金属层155，所以第二绝缘层156在栅极金属层155的边缘上具有第一台阶部分SC1。形成在第二绝缘层156上的源极-漏极金属层157沿第二绝缘层156的第一台阶部分SC1具有第二台阶部分SC2。形成在源极-漏极金属层157上的第三绝缘层158沿源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2具有第三台阶部分SC3。第一台阶部分SC1、第二台阶部分SC2和第三台阶部分SC3彼此相邻设置。
本发明的第四绝缘层160以完全覆盖第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3的方式形成，以便填充在第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3中。第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3形成在栅极金属层155的接触孔CH分隔开。如此，如图14和15中所示，本发明的第四绝缘层160以完全覆盖栅极金属层155并且使像素电极161的台阶部分和接触孔CH彼此分隔开的方式成形。
因而，如图16中所示，本发明的第四绝缘层160完全覆盖第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3并因此将这些台阶部分平坦化，由此防止形成于第四绝缘层160上的像素电极161与源极-漏极金属层157之间的短路。
因而，在第二典型实施方式中，即使在第二绝缘层156的第一台阶部分SC1、源极-漏极金属层157的第二台阶部分SC2和第三绝缘层158的第三台阶部分SC3上形成裂缝，因为第四绝缘层160是平坦的，所以在像素电极161与源极-漏极金属层157之间未发生短路。这将最终解决第二电容器Cst2消失的问题。就是说，在上述条件下，能够改善顶栅型驱动晶体管的驱动能力，并且能够解决与电极部分有关的结构上的问题(结构上的弱点)。这消除了显示面板的可靠性或成品率下降的问题。
从上面的内容能够看出，本公开内容提供了下述优点：解决了在实现具有UHD或更高分辨率的显示面板时，对于在子像素的有限空间内要求电路配置的布局来说，因为设计极限要求更加严格而发生的由于电极层上的台阶部分导致的电极之间的短路而不能形成电容器，造成电容器消失的问题。而且，因为通过完全覆盖子像素内的电极层的台阶部分，使得电容器得以保持，能够消除或避免结构上的弱点，所以本公开内容提供了提高显示面板的可靠性或成品率的优点。
尽管参照其多个示例性的实施方式描述了实施方式，但应当理解，本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本公开内容的原理的范围内。更具体地说，在公开内容、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，替换使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (11)

1.一种有机发光显示器，包括：
第一基板；
位于所述第一基板上的半导体层；
位于所述半导体层上的第一绝缘层；
位于所述第一绝缘层上的栅极金属层；
第二绝缘层，所述第二绝缘层具有暴露所述栅极金属层的一部分的接触孔；
源极-漏极金属层，所述源极-漏极金属层位于所述第二绝缘层上并且经由所述接触孔电连接至所述栅极金属层；
位于所述源极-漏极金属层上的第三绝缘层；
位于所述第三绝缘层上的第四绝缘层；
位于所述第四绝缘层上的像素电极；
通过所述半导体层的导电区域与所述源极-漏极金属层的重叠而形成的第一电容器；和
通过所述源极-漏极金属层与所述像素电极的重叠而形成的第二电容器，
其中所述第四绝缘层完全覆盖所述接触孔，并且由所述第四绝缘层导致的所述像素电极的台阶部分与所述接触孔分隔开。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述第四绝缘层是平坦化膜，所述平坦化膜由有机材料制成并且使所述第四绝缘层下方的不规则性变平坦。
3.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述第二绝缘层在所述栅极金属层的边缘上具有第一台阶部分，并且所述第四绝缘层覆盖所述第二绝缘层的所述第一台阶部分。
4.根据权利要求3所述的有机发光显示器，其中所述源极-漏极金属层沿所述第二绝缘层的所述第一台阶部分具有第二台阶部分，并且所述第四绝缘层覆盖所述源极-漏极金属层的所述第二台阶部分。
5.根据权利要求4所述的有机发光显示器，其中所述第三绝缘层沿所述源极-漏极金属层的所述第二台阶部分具有第三台阶部分，并且所述第四绝缘层覆盖所述第三绝缘层的所述第三台阶部分。
6.根据权利要求5所述的有机发光显示器，其中所述第一台阶部分、所述第二台阶部分和所述第三台阶部分彼此相邻设置。
7.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述栅极金属层是岛形的。
8.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述第四绝缘层以包围所述接触孔的周边区域的方式成形。
9.根据权利要求8所述的有机发光显示器，其中所述第四绝缘层具有其中一部分从与所述接触孔相邻的区域伸出的形状。
10.根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中所述栅极金属层包括水平部分和垂直部分，所述水平部分和所述垂直部分连接在一起。
11.根据权利要求10所述的有机发光显示器，其中所述水平部分与和所述水平部分相邻的所述第四绝缘层的侧表面平行。
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