CN112542543A - 一种电容器和显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及移动设备技术领域，公开了一种电容器和显示面板，所述电容器包括：依次层叠设置的第一电极板、第一介电层、第二电极板、第二介电层和第三电极板，所述第一电极板、所述第一介电层和所述第二电极板共同形成第一电容，所述第二电极板、所述第二介电层和所述第三电极板共同形成第二电容，所述第一电容的电容值大于所述第二电容的电容值，所述第一电容的击穿电压小于所述第二电容的击穿电压。本发明提供的电容器和显示面板能够在提高电容容量的同时，提高击穿电压。

Description

一种电容器和显示面板

技术领域

本发明实施例涉及移动设备技术领域，特别涉及一种电容器和显示面板。

背景技术

AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode Display，有源矩阵驱动有机发光二极管显示装置)具有低制造成本、高应答速度、省电、可用于便携式设备的直流驱动、工作温度范围大等等优点而可望成为取代LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)的下一代新型平面显示器。特别是柔性AMOLED，因其具有轻薄、可弯曲或折叠、能任意改变形状等优点，正越来越受到市场重视。对于AMOLED中通常需要设置电容器，以维持画面点亮。随着显示屏PPI需求的提高，以及刷新频率需求的降低，要求电容器具有更高的电容容量和更高的击穿电压。

现有技术制作的电容器的质量有待提高。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种电容器和显示面板，其能够在提高电容容量的同时，提高击穿电压。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电容器，包括：依次层叠设置的第一电极板、第一介电层、第二电极板、第二介电层和第三电极板，所述第一电极板、所述第一介电层和所述第二电极板共同形成第一电容，所述第二电极板、所述第二介电层和所述第三电极板共同形成第二电容，所述第一电容的电容值大于所述第二电容的电容值，所述第一电容的击穿电压小于所述第二电容的击穿电压。

本发明的实施方式还提供了一种显示面板，包括上述的电容器。

另外，所述第一介电层的介电常数大于所述第二介电层的介电常数，所述第一介电层的等效电阻小于所述第二介电层的等效电阻。通过此种方式，能够使第一电容的电容值大于第二电容的电容值，第一电容的击穿电压小于第二电容的击穿电压。

另外，所述第一介电层为第一复合结构；优选地，所述第一复合结构包括第一层和第二层，所述第一层的介电常数大于所述第二层的介电常数，所述第一层的等效电阻小于所述第二层的等效电阻。通过采用复合结构的第一介电层，能够在改善第一介电层的介电常数的同时，提高第一介电层的等效电阻，从而提高了电容器的击穿电压。

另外，所述第一层的材质为氧化物或氮化物；优选地，所述第一介电层的材质为氧化锆或氧化铪。通过使用氧化物或氮化物制备第一层，能够使第一层具备高介电常数，从而有效提高第一电容的电容容量。

另外，所述第二层的材质为氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氧碳化硅或二氧化钛中的一种或几种。通过此种方式，使得第二层的等效电阻变高，从而提高了第一电容的击穿电压。

另外，所述第二介电层为第二复合结构；优选地，所述第二复合结构包括第三层和第四层，所述第三层的材质与所述第四层的材质相同。此种结构的设置，不会造成电容器漏电流增加与击穿电压降低等问题，从而提高了电容器制备工艺的可靠度与良率。

另外，所述第三层的材质为氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氧碳化硅、二氧化钛或三氧化二铝中的一种或几种。

另外，所述第一介电层的厚度在50纳米至100纳米之间；优选地，所述第二介电层的厚度在50纳米至100纳米之间。此种厚度范围的第一介电层和第二介电层，能够在提高电容器的容量和击穿电压的同时，不影响电容器的整体厚度，以避免使用电容器的显示面板的弯折性能受到影响。

另外，所述第一介电层与所述第二介电层的厚度之和在100纳米至150纳米之间；优选地，所述第一介电层的厚度大于所述第二介电层的厚度。此种厚度之和范围的第一介电层与第二介电层能够在提高电容器的击穿电压的同时，使得电容器的电容容量尽可能的大。

与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：

上述技术方案中，通过第一电极板、第一介电层和第二电极板共同形成第一电容，第二电极板、第二介电层和第三电极板共同形成第二电容，使得第一电容和第二电容能够共用一个电极板，从而在减少电容器的生产成本的同时，简化了电容器的制作流程；通过依次层叠设置的第一电极板、第一介电层、第二电极板、第二介电层和第三电极板，使得电容器的总电容由第一电容和第二电容串联形成，相较于现有技术中单电容结构的电容器，本发明实施例提供的电容器通过额外串联一个电容，起到了分压作用。具体的说，由于第一电容的击穿电压小于第二电容的击穿电压，而击穿电压大的电容其等效电阻大，在通电时分到的电压大，因此，串联击穿电压大的第二电容能够提高电容器整体的击穿电压；此外，由于串联电容会降低电容器的总电容量，通过设置第一电容的电容值大于第二电容的电容值，使得电容器在电容串联后的也能具有较高的电容量，从而实现了在提高电容容量的同时，提高击穿电压。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式提供的电容器的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式提供的电容器的另一种结构示意图；

图3是根据本发明第三实施方式提供的电容器的又一种结构示意图；

图4是根据本发明第四实施方式提供的电容器的再一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种电容器100，具体结构如图1所示，包括：

依次层叠设置的第一电极板1、第一介电层2、第二电极板3、第二介电层4和第三电极板5，第一电极板1、第一介电层2和第二电极板3共同形成第一电容6，第二电极板3、第二介电层4和第三电极板5共同形成第二电容7，第一电容6的电容值大于第二电容7的电容值，第一电容6的击穿电压小于第二电容7的击穿电压。

本发明的实施方式相对于现有技术而言，通过第一电极板1、第一介电层2和第二电极板3共同形成第一电容6，第二电极板3、第二介电层4和第三电极板5共同形成第二电容7，使得第一电容6和第二电容7能够共用一个电极板，从而在减少电容器100的生产成本的同时，简化了电容器100的制作流程；通过依次层叠设置的第一电极板1、第一介电层2、第二电极板3、第二介电层4和第三电极板5，使得电容器100的总电容由第一电容6和第二电容7串联形成，相较于现有技术中单电容结构的电容器，本发明实施例提供的电容器100通过额外串联一个电容，起到了分压作用。具体的说，由于第一电容6的击穿电压小于第二电容7的击穿电压，而击穿电压大的电容其等效电阻大，在通电时分到的电压大，因此，串联击穿电压大的第二电容7能够提高电容器100整体的击穿电压；此外，由于串联电容会降低电容器100的总电容量，通过设置第一电容6的电容值大于第二电容7的电容值，使得电容器100在电容串联后的也能具有较高的电容量，从而实现了在提高电容容量的同时，提高击穿电压。

值得一提的是，如图2所示，本实施方式并不对第一电容6和第二电容7的设置顺序作具体限定，第一电容6也可以在第二电容7的上方，也就是说，在制备电容器100的过程中，可以先制备第一电容6，然后在第一电容6上制备第二电容7；也可以先制备第二电容7，然后在第二电容7上制备第一电容6。

需要说明的是，本实施方式中第一电极板1、第二电极板3和第三电极板5的材质可以不同，也可以相同，通过使用相同的材质制备第一电极板1、第二电极板3和第三电极板5，能够在电容器100的制备过程中无需频繁的更换材料，从而简化电容器100的制备流程。此外，本实施方式中电极板可以为以钼为材质的单层结构，也可以为以钛-铝-钛为材质的复合结构，单层钼结构的电极板厚度为200纳米至300纳米，此种厚度范围的电极板能够有效减薄电容器100的整体厚度，从而减薄使用电容器100的显示面板的整体厚度，提高显示面板的弯折性能；叠层钛-铝-钛结构的电极板厚度为700纳米至800纳米，此种结构的电极板电阻率大，导电性强，能够更为快速的释放电容器100的存储电荷。

下面对本实施方式的电容器100的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中，第一介电层2的介电常数大于第二介电层4的介电常数，第一介电层2的等效电阻小于第二介电层4的等效电阻。通过此种方式，能够使第一电容6的电容值大于第二电容7的电容值，第一电容6的击穿电压小于第二电容7的击穿电压。

具体的说，如图3所示，第一介电层2为第一复合结构。通过采用复合结构的第一介电层2，能够在改善第一介电层2的介电常数的同时，提高第一介电层2的等效电阻，从而提高了电容器100的击穿电压。优选地，第一复合结构2包括第一层21和第二层22，第一层21的介电常数大于第二层22的介电常数，第一层21的等效电阻小于第二层22的等效电阻。可以理解的是，本实施方式并不对第一复合结构2的层数作具体限定，可以根据实际需求制备不同膜层数的第一复合结构2。

需要说明的是，第一层21的材质为氧化物或氮化物，具体的说，第一层21的材质可以为重金属氧化物、重金属氮化物或氧化铝；优选地，第一层21的材质为氧化锆或氧化铪。通过采用上述材质制备第一层21，能够使第一层21具备高介电常数，介电常数又称电容率或相对电容率，是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值，表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力，也就是说，材质的介电常数越高，使用该种材质制备的电容的容量越大，因此，通过使用重金属氧化物、重金属氮化物或氧化铝制备第一层21，能够有效提高第一电容6的电容容量。可以理解的是，本实施方式并不对第一层21的制备材质作具体限定，本领域技术人员可以根据实际需求选择上述例举的或其他的能够使制备出来的第一层21具备高介电常数的材质。

优选地，第二层22的材质为氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氧碳化硅或二氧化钛中的一种或几种。由于上述材料制备的膜层能够具有较高的等效电阻，通过此种方式，使得第二层22的等效电阻变高，从而提高了第一电容6的击穿电压。具体的说，电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体，称为电介质击穿，所对应的电压即为击穿电压，由于第二层22为第一电容6的电介质，通过采用上述材质制备第二层22，使得第二层22不易被击穿，从而提高了第一电容6的击穿电压。可以理解的是，本实施方式并不对第二层22的制备材质作具体限定，本领域技术人员可以根据实际需求选择上述例举的或其他的能够使制备出来的第二层22具备高等效电阻的材质。

值得一提的是，本实施方式并不对第一层21和第二层22的设置顺序作具体限定，第一层21也可以在第二层22的上方，也就是说，在制备电容器100的过程中，可以先制备第一层21，然后在第一层21上制备第二层22；也可以先制备第二层22，然后在第二层22上制备第一层21。

可以理解的是，第二介电层7为第二复合结构。由于单层结构介电层容易产生微小裂缝或小洞等缺陷，而这些缺陷将成为漏电流的路径，如此会增加漏电流以及减小击穿电压，甚至造成数据流失，进而影响电容器制备工艺的可靠度与良率，因此通过设置复合结构的第二介电层7，虽然每一层会有多个缺陷存在，但叠层中这些缺陷会交错排列，因此不会造成漏电流增加与击穿电压降低等问题，从而提高了电容器100制备工艺的可靠度与良率。优选地，如图4所示，所述第二复合7结构包括第三层71和第四层72，第三层71的材质与第四层72的材质相同，通过使用相同的材质制备第三层71和第四层72，能够在电容器100的制备过程中无需频繁的更换材料，从而简化电容器100的制备流程。可以理解的是，本实施方式中第三层71和第四层72的材质也可以不同，本实施方式并不对此作具体限定。

具体的说，第三层的材质为氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氧碳化硅、二氧化钛或三氧化二铝中的一种或几种。可以理解的是，上述材质均具有耐高压性，如使用二氧化钛制备的电容击穿场强在4兆伏/厘米至5兆伏/厘米之间、使用氮化硅制备的电容击穿场强在5兆伏/厘米至6兆伏/厘米之间，使用氧化硅制备的电容击穿场强在9兆伏/厘米左右，使用三氧化二铝制备的电容击穿场强在10兆伏/厘米左右。

需要说明的是，本实施方式中第一介电层6的厚度在50纳米至100纳米之间；优选地，第二介电层7的厚度在50纳米至100纳米之间。此种厚度范围的第一介电层6和第二介电层7，能够在提高电容器100的容量和击穿电压的同时，不影响电容器100的整体厚度，以避免使用电容器100的显示面板的弯折性能受到影响。

值得一提的是，第一介电层6与第二介电层7的厚度之和在100纳米至150纳米之间；由于电容器100中，第一介电层6和第二介电层7的厚度之和越厚，电容器100的电容容量越小，因此，此种厚度之和范围的第一介电层6与第二介电层7能够在提高电容器100的击穿电压的同时，使得电容器100的电容容量尽可能的大。优选地，第一介电层6的厚度大于第二介电层7的厚度。

本发明的第二实施方式提供了一种显示面板，包括上述的电容器。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电容器，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一电极板、第一介电层、第二电极板、第二介电层和第三电极板，所述第一电极板、所述第一介电层和所述第二电极板共同形成第一电容，所述第二电极板、所述第二介电层和所述第三电极板共同形成第二电容，所述第一电容的电容值大于所述第二电容的电容值，所述第一电容的击穿电压小于所述第二电容的击穿电压。

2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一介电层的介电常数大于所述第二介电层的介电常数，所述第一介电层的等效电阻小于所述第二介电层的等效电阻。

3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一介电层为第一复合结构；

优选地，所述第一复合结构包括第一层和第二层，所述第一层的介电常数大于所述第二层的介电常数，所述第一层的等效电阻小于所述第二层的等效电阻。

4.根据权利要求3所述的电容器，其特征在于，所述第一层的材质为氧化物或氮化物；

优选地，所述第一层的材质为氧化锆或氧化铪。

5.根据权利要求3所述的电容器，其特征在于，所述第二层的材质为氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氧碳化硅或二氧化钛中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第二介电层为第二复合结构；

优选地，所述第二复合结构包括第三层和第四层，所述第三层的材质与所述第四层的材质相同；

优选地，所述第二复合结构包括第三层和第四层，所述第三层的材质与所述第四层的材质不同。

7.根据权利要求6所述的电容器，其特征在于，所述第三层的材质为氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氧碳化硅、二氧化钛或三氧化二铝中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一介电层的厚度在50纳米至100纳米之间；

优选地，所述第二介电层的厚度在50纳米至100纳米之间。

9.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述第一介电层与所述第二介电层的厚度之和在100纳米至150纳米之间；

优选地，所述第一介电层的厚度大于所述第二介电层的厚度。

10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电容器。

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