CN1773717A - 有机场致发光显示装置及构造该装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有有机薄膜晶体管(OTFT)的有机场致发光显示装置和构造该装置的方法。通过将有机绝缘层用作栅极绝缘层并且将无机绝缘层用作电容器介质，显示装置可保持TFT的绝缘性质同时确保足够的电容。在一个实施例中，有机场致发光显示装置包括：衬底，具有电容器区域和晶体管区域；TFT，形成在衬底的晶体管区域内并具有栅极、有机半导体层、源极和漏极；电容器，形成在衬底的电容器区域内并具有下电极和上电极；显示元件，连接到TFT源/漏极的一个。在一个实施例中，形成在TFT的栅极下面或形成在栅极上的栅极绝缘层至少包括有机绝缘层，电容器的上电极和下电极之间的电容器介质包括无机绝缘层。

Description

有机场致发光显示装置及构造该装置的方法
本申请要求于2004年10月28日提交到韩国知识产权局的第10-2004-0086779号韩国专利申请的利益，其公开的全部内容通过引用包含于此。
                          技术领域
本发明涉及一种平板显示装置，更具体地讲，涉及一种具有有机薄膜晶体管的有机场致发光显示装置和构造该装置的方法，其中，所述有机薄膜晶体管的栅极绝缘层采用有机绝缘层并且电容器介质采用无机绝缘层。
                          背景技术
有机薄膜晶体管(OTFT)作为下一代显示装置的驱动元件已经被积极地开发。OTFT采用有机层代替硅层来作为半导体层。根据有机层的组成，OTFT可分为低分子OTFT比如低聚噻吩、并五苯等和聚合物OTFT比如聚噻吩等。
第2004-0028010号韩国专利公开揭露了一种将有机绝缘层用作栅极绝缘层的OTFT。它将光学取向元件和有机聚合物层用作栅极绝缘层，以增加有机有源层的取向。此外，第2004-0049110号韩国专利公开揭露了一种具有形成在绝缘层内的沟槽的薄膜晶体管，所述沟槽顺序形成在栅极绝缘层上并且有机半导体层形成在沟槽内。
将这种OTFT用作开关元件的有机场致发光显示装置包括：至少两个OTFT，例如一个开关OTFT和一个驱动OTFT；一个电容器；有机场致发光元件，在上电极和下电极之间具有有机层。
图1是示出具有OTFT的传统有机场致发光显示装置的剖视图。
参照图1，用于驱动(即提供电流给)有机场致发光元件的驱动OTFT、电容器、有机场致发光元件形成在衬底100上。所述OTFT包括栅极111、形成在栅极绝缘层121上的漏极145和源极141、形成在衬底100上的半导体层150。电容器包括形成在衬底100上的下电极117、连接到OTFT的源极141的上电极147。电容器介质125置于下电极117和上电极147之间。
有机场致发光元件包括：i)作为下电极的阳极170，形成在保护层160上并通过通孔165连接到漏极145；ii)有机层190；iii)作为上电极的阴极电极195，形成在衬底100的整个表面上。象素限定层180形成在保护层160上，并具有暴露出一部分阳极170的开口185。有机层190形成在被开口185暴露出的阳极170上。
具有如上所述的OTFT的有机场致发光显示装置具有形成在栅极111、电容器的下电极117、衬底100上的绝缘层120。绝缘层120用作薄膜晶体管(TFT)的栅极绝缘层，也用作电容器的介电层。即，置于TFT的栅极111和半导体层150之间的绝缘层120的部分121用作TFT的栅极绝缘层。置于电容器的上电极147和下电极117之间的绝缘层120的部分125，用作电容器的介电层。
如上构造的OTFT应用在柔性平板显示装置等中，并且采用有机材料作为栅极绝缘层。通常，有机材料比如PVA等具有低至大约4.9的低介电常数。因此，如果将有机材料用作栅极绝缘层，则为了保持所必需的绝缘，栅极绝缘层一定要厚。
然而，在栅极绝缘层太厚时，采用栅极绝缘层的部分作为电容器介质的电容器会具有不足的电容。
另一方面，如果有机栅极绝缘层太薄，则电容器虽然可以正常工作，但是对于栅极的所想达到的绝缘水平是不够的。
                          发明内容
本发明的一个方面提供了一种具有有机薄膜晶体管(OTFT)的有机场致发光显示装置以及构造该装置的方法，以通过至少将有机绝缘层用作TFT的栅极绝缘层并且将无机绝缘层用作电容器介质，来保持TFT的绝缘性质并同时来确保足够的电容。
本发明的另一个方面提供了一种具有OTFT的有机场致发光显示装置以及构造该装置的方法，以在不降低开口率的情况下保持高电容和TFT的绝缘性质。
本发明的另一个方面提供了一种平板显示装置，包括：i)具有电容器区域和晶体管区域的衬底；ii)TFT，形成在衬底的晶体管区域内并具有栅极、半导体层、源极和漏极；iii)电容器，形成在衬底的电容器区域内并具有下电极和上电极；iv)显示元件，连接到TFT的源极/漏极的一个。在一个实施例中，半导体层包括有机半导体层，形成在TFT的栅极下面或上面的栅极绝缘层至少包括有机绝缘层，形成在电容器的上电极和下电极之间的电容器介质包括无机绝缘层。
在一个实施例中，栅极绝缘层还可包括形成在有机绝缘层下面或形成在有机绝缘层上的无机绝缘层，用作电容器介质的无机绝缘层的厚度可等于或小于用作栅极绝缘层的有机绝缘层的厚度。
在一个实施例中，用作电容器介质的无机绝缘层可包括从氧化硅层、氮化硅层或高k无机绝缘层中选择的绝缘层，栅极绝缘层可包括从聚酰亚胺、BCB、聚对二甲苯、PVP、光学硬化树脂中选择的有机绝缘层。
在一个实施例中，有机半导体层可包括从以下物质中选择的有机层：并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物；红荧烯及其衍生物；蔻及其衍生物；苝四羧基二酰亚胺及其衍生物；苝四羧基二酐及其衍生物；聚噻吩及其衍生物；聚对苯基亚乙烯基及其衍生物；聚芴及其衍生物；聚噻吩亚乙烯及其衍生物。
本发明的另一方面提供了一种构造平板显示装置的方法。在一个实施例中，该方法包括：i)提供具有电容器区域和晶体管区域的衬底；ii)在衬底的晶体管区域内形成TFT，该TFT具有栅极、有机半导体层、源极、漏极；iii)在衬底的电容器区域内形成电容器，该电容器具有位于下电极和上电极之间的介质；iv)将显示元件连接到TFT。该方法还包括：v)制备衬底，该衬底具有在电容器区域内的下电极和在晶体管区域内的栅极；vi)在电容器区域内形成具有无机绝缘层的电容器介质，在晶体管区域内形成至少具有有机绝缘层的栅极绝缘层。
在一个实施例中，上述工序vi)可包括在衬底的整个表面上形成有机绝缘层；去除与电容器区域对应的有机绝缘层；在衬底上形成无机绝缘层；使无机绝缘层图案化，从而仅在有机绝缘层被去除的电容器区域内留下无机绝缘层。
在一个实施例中，上述工序vi)可包括在衬底的整个表面上形成无机绝缘层；去除与晶体管区域对应的无机绝缘层；在衬底上形成有机绝缘层；从而仅在无机绝缘层被去除的晶体管区域内留下有机绝缘层。
在另一个实施例中，工序vi)可包括在衬底的整个表面上形成无机绝缘层；在无机绝缘层上形成有机绝缘层；去除与电容器区域对应的有机绝缘层，使得栅极绝缘层包括无机绝缘层和有机绝缘层。
在又一个实施例中，工序vi)可包括在衬底的整个表面上形成有机绝缘层；去除与电容器区域对应的有机绝缘层；在衬底的整个表面上形成无机绝缘层，使得栅极绝缘层包括无机绝缘层和有机绝缘层。
在一个实施例中，可通过从激光销蚀、光刻和蚀刻工艺、曝光和显影工艺中选择的工艺来去除电容器区域的有机绝缘层。
                         附图说明
将参照附图来描述本发明的实施例。
图1是具有有机薄膜晶体管(OTFT)的传统有机场致发光显示装置的剖视图。
图2是根据本发明的实施例的具有OTFT的有机场致发光显示装置的顶部平面图。
图3是根据本发明的实施例的具有OTFT的有机场致发光显示装置的剖视图。
图4是根据本发明的另一个实施例的具有OTFT的有机场致发光显示装置的剖视图。
图5是根据本发明的又一个实施例的具有OTFT的有机场致发光显示装置的剖视图。
图6A至6D是示出制造根据本发明实施例的具有OTFT的有机场致发光显示装置的方法的工序的剖视图。
                      具体实施方式
图2是根据本发明的实施例的具有有机薄膜晶体管(OTFT)的有机场致发光显示装置的平面图，并示出了一个象素的平面结构。
参照图2，有机场致发光显示装置包括：栅极线210；数据线220；电源线230；由栅极线210、数据线220、电源线230限定的象素区域245；对准象素区域245的象素240。
象素240包括：一个开关OTFT 250、一个驱动OTFT 270、一个电容器260和具有作为下电极的阳极370的有机场致发光元件。开关OTFT 250包括连接到栅极线210的栅极251、半导体层253和源极255、漏极257。栅极绝缘层(未示出)形成在栅极251与源极255、漏极257之间。在一个实施例中，栅极绝缘层由有机材料形成。
电容器260包括连接到开关OTFT 250的漏极257的下电极317、与下电极317交迭并连接到电源线230的上电极347。作为电容器介质的无机绝缘层327(图3)形成在下电极317和上电极347之间。
驱动OTFT 270包括栅极311、半导体层350、连接到电源线230的源极341、连接到象素电极370的漏极345。有机绝缘层321(图3)形成在栅极311与源极341、漏极345之间。
在一个实施例中，组成一个象素的驱动OTFT 270的栅极绝缘层321由对于TFT具有适当绝缘水平的有机材料形成。此外，由于电容器的电容器介质327由无机绝缘层形成，所以可以确保电容器的电容足够大。
图3是根据本发明的实施例的有机场致发光显示装置的剖视图。图3仅示出在一个象素中的驱动OTFT 270(见图2)、电容器260(见图2)、有机场致发光元件(EL)，并示出沿图2的线III-III截取的剖视结构。
参照图3，OTFT 270的栅极311形成在衬底300比如玻璃、硅、塑料等的晶体管区域上。电容器的下电极317形成在该衬底的电容器区域内。在一个实施例中，下电极317由与栅极311相同的材料形成。在一个实施例中，有机绝缘层320形成在除了电容器区域之外的衬底部分内。晶体管区域是在其上形成OTFT 270的衬底300的部分，电容器区域是在其上形成电容器260的衬底300的部分。
与晶体管区域对应的有机绝缘层320的部分例如栅极311上的部分321用作栅极绝缘层。在一个实施例中，绝缘层320包括从苯并环丁烯(BCB)、聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚乙烯苯酚(PVP)中选择的有机材料。在另一个实施例中，有机绝缘层320可采用光学硬化树脂，比如负性光阻剂或正性光阻剂。在一个实施例中，有机绝缘层320以TFT所需的适当的厚度尺寸形成，从而保持对于TFT的足够的绝缘。
在一个实施例中，无机绝缘层作为电容器介质形成在与电容器区域对应的衬底部分上。在一个实施例中，电容器介质327包括无机绝缘层比如氧化硅层、氮化硅层等或高k无机绝缘层比如：Ta2O5、Y2O3、TiO2、BST、PZT和BZT。
在本发明的实施例中，有机绝缘层作为栅极绝缘层321形成，无机绝缘层作为电容器介质327形成，电容器介质327与栅极绝缘层321具有基本相同的厚度，从而确保了TFT的绝缘性质和足够的电容。
即，有机绝缘层形成在晶体管区域内，具有用于TFT的栅极绝缘层所需的厚度。在一个实施例中，无机绝缘层327作为电容器介质形成在电容器区域内并具有高介电常数。
在本发明的实施例中，电容器介质327和栅极绝缘层321以基本上相同的厚度形成，以分别保持足够的电容和绝缘。在本发明的另一个实施例中，有机栅极绝缘层321可以以在TFT中所需的适当厚度来形成，无机绝缘层327可以以比栅极有机绝缘层321的厚度薄的厚度来形成，以进一步增大电容。因此，该电容器具有与传统有机场致发光显示装置相比更高的电容。
源极341和漏极345形成在有机栅极绝缘层321上，以与栅极311的两侧交迭，并且形成电容器上电极347以将其连接到源极341。在一个实施例中，电容器上电极347由与形成源极341和漏极345相同的材料形成。电容器上电极347也形成在由无机材料327制成的电容器介质上，以与下电极317交迭。
有机半导体层350形成在整个衬底300上。在一个实施例中，尽管在图3中有机半导体层350形成衬底300的整个表面，但是在一个实施例中，有机半导体层350也可作为图2中示出的特定形状。图2是示出有机半导体层350和栅极311、源极341和漏极345的结构关系的平面图。在不同的实施例中，有机半导体层350可如图3中所示形成在衬底300的整个表面上，或者可形成为如图2中所示的特定形状。
在一个实施例中，有机半导体层350包括从以下材料中选择的有机层：并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物、红荧烯及其衍生物、蔻及其衍生物、苝四羧基二酰亚胺及其衍生物、苝四羧酸二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚对亚苯基亚乙烯基及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚噻吩亚乙烯及其衍生物。
保护层360形成在有机半导体层350上，该保护层360具有暴露出源极341和漏极345的一个的通孔365。作为象素电极的阳极370形成在保护层360上，以通过通孔365连接到漏极345。
象素限定层380形成在整个衬底300上，该象素限定层380具有暴露出部分阳极370的开口385。有机层390形成在开口385内部的阳极370上，阴极电极395形成在衬底300的整个表面上。在一个实施例中，有机层390包括以下的至少一个层：空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层。
根据如上所述的本发明的实施例，有机绝缘层作为TFT的栅极绝缘层形成，无机绝缘层作为电容器介质形成。即，由于栅极绝缘层和电容器介质分别由不同类型的绝缘材料形成，所以TFT适当地绝缘并可获得足够的电容。
图4是根据本发明的另一个实施例的有机场致发光显示装置的剖视图。图4仅示出一个象素中的驱动OTFT、电容器、有机场致发光元件(EL)，并示出沿着图2的线III-III截取的剖视结构。
图4中示出的有机场致发光显示装置具有与图3装置基本相同的结构。然而，图4装置的结构与图3装置的不同之处在于，图4装置的栅极绝缘层具有包括有机绝缘层和无机绝缘层的叠层结构并且电容器介质由无机绝缘层形成。
参照图4，栅极411和电容器下电极41 7形成在衬底400上，电容下电极417由与栅极411相同的材料形成。无机绝缘层430形成在栅极411、下电极417和衬底400的整个表面上。在一个实施例中，无机绝缘层430包括以下的至少一个层：氧化硅层、氮化硅层和比如Ta2O5、Y2O3、TiO2、BST、PZT和BZT的高k绝缘层。
有机绝缘层420形成在除了衬底400上的电容器区域外的无机绝缘层430上。在一个实施例中，有机绝缘层420由以下的至少一种材料形成：BCB、聚酰亚胺、聚对二甲苯、PVP。在此实施例中，采用图案化方法例如激光销蚀或光刻和蚀刻工艺，有机绝缘层420形成在除了电容器区域外的无机绝缘层430上。
在另一个实施例中，有机绝缘层420可采用光学硬化树脂比如负性光阻剂或正性光阻剂。在此实施例中，采用图案化方法例如激光销蚀或曝光和显影工艺，有机绝缘层420可形成在除了电容器区域外的无机绝缘层430上。
这里，光刻和蚀刻工艺是采用光敏层的典型的光刻法。执行曝光和显影工艺以将光学硬化树脂图案化并且该曝光和显影工艺是只通过曝光工艺和显影工艺而不使用光敏层的图案化的工艺。
在一个实施例中，与下电极417对应的无机绝缘层430的部分427作为电容器介质。此外，i)与栅极411对应的无机绝缘层430的部分425a ii)与栅极411对应的有机绝缘层420的部分420a一起作为OTFT的栅极绝缘层421。
因此，TFT的栅极绝缘层421具有包括无机绝缘层425a和有机绝缘层420a的混合结构，电容器介质427由无机绝缘层430形成。从而可保持TFT的绝缘性质并且可充分确保电容器的电容。此外，由于电容器介质427仅由无机绝缘层430形成，并且电容器介质427比用作传统栅极绝缘层121的绝缘层120的厚度薄，从而得到高电容。
源极441和漏极445形成在有机绝缘层420上，以与栅极411的两侧交迭。连接到源极441的电容器上电极447形成在无机绝缘层430上。上电极447由与源极441和漏极445相同的材料形成，并且上电极447形成在无机绝缘层430上，以与下电极417交迭。
有机半导体层450形成在衬底400的上方，通常由有机材料形成的保护层460施加到半导体层450。阳极470形成在保护层460上，阳极470通过通路孔465连接到漏极445。象素限定层480形成在保护层460上，并且象素限定层480具有暴露出部分阳极470的开口485。有机层490形成在由开口485暴露出的阳极470上，作为上电极的阴极电极495形成在衬底400的整个表面上。
在一个实施例中，由于OTFT的栅极绝缘层由无机绝缘层和有机绝缘层形成，电容器介质由比传统栅极绝缘层薄的无机绝缘层形成。因此，TFT适当地绝缘并且电容器具有足够的电容。
图5是根据本发明的又一实施例的有机场致发光显示装置的剖视图。图5仅示出在一个象素中的驱动OTFT、电容器和有机场致发光元件(EL)，并示出沿着图2的线III-III截取的剖视结构。
图5实施例的结构为：如同图4装置，其中的栅极绝缘层具有包括有机绝缘层和无机绝缘层的混合结构，并且电容器介质由无机绝缘层形成。然而，与其它实施例不同，无机绝缘层530叠在有机绝缘层520上。
参照图5，栅极511和电容器下电极517形成在衬底500上，电容下电极由例如与栅极511相同的材料形成。有机绝缘层520形成在除了电容器区域外的衬底500上。在一个实施例中，有机绝缘层520由以下的至少一种物质形成：BCB、聚酰亚胺、聚二甲苯和PVP。在此实施例中，采用图案化方法例如激光销蚀工艺或光刻和蚀刻工艺，有机绝缘层520形成在除了电容器区域外的衬底500上。
在另一个实施例中，有机绝缘层520可采用光学硬化树脂比如负性光阻剂或正性光阻剂。在此实施例中，采用通过比如激光销蚀工艺或曝光和显影工艺的图案化方法，有机绝缘层520可形成在除了电容器区域外的衬底500上。
随后，无机绝缘层530沉积在衬底500的整个表面上。在一个实施例中，无机绝缘层530包括以下的至少一个层：氧化硅层、氮化硅层、比如Ta2O5、Y2O3、TiO2、BST、PZT和BZT的高k无机绝缘层。
在一个实施例中，i)与OTFT的栅极511对应的有机绝缘层520的部分525a ii)与栅极511对应的无机绝缘层530的部分520a一起作为OTFT的栅极绝缘层521。此外，与电容器下电极517对应的无机绝缘层530的部分527作为电容器介质。
因此，由于包括有机绝缘层525a和无机绝缘层520a的混合结构的栅极绝缘层521形成在晶体管区域内，作为无机绝缘层的电容器介质527形成在电容器区域内，所以可以确保绝缘性质和电容。此外，由于电容器介质527可仅由无机绝缘层530形成并具有比传统的栅极绝缘层薄的厚度，所以可进一步增加电容。
源极541和漏极545形成在无机绝缘层530上以与栅极511的两侧交迭。电容器上电极547形成在无机绝缘层530上，上电极547由与源极和漏极相同的材料形成。上电极547连接到源极541并对应于电容器下电极517形成。
有机半导体层550形成在i)源极541、ii)漏极545、iii)无机绝缘层530上，有机保护层560形成在半导体层550上。作为象素电极的阳极570形成在保护层560上，并通过通孔565连接到TFT的漏极545。象素限定层580形成在衬底500的上方，并且象素限定层580具有暴露出部分阳极570的开口585。有机层590形成在开口585内部的阳极570上，该开口585形成在象素限定层580内，阴极电极595形成在衬底500的整个表面上。
在一个实施例中，由于OTFT的栅极绝缘层具有包括有机绝缘层和无机绝缘层的混合结构并且电容器介质由无机绝缘层形成，所以可保持TFT的绝缘性质并确保电容器的足够电容。此外，由于电容器介质以比用作传统电容器介质的栅极绝缘层薄的厚度形成，所以可进一步增加电容。
图6A至图6D是示出构造根据本发明的实施例的具有OTFT的有机场致发光显示装置的方法的工序的剖视图，且仅示出TFT和电容器。
如图6A中所示，栅极材料沉积在衬底300上并被图案化，从而在晶体管区域内形成栅极311并在电容器区域内形成电容器下电极317。虽然在图中未示出，但是当形成栅极311和电容器下电极317时，形成图2的栅极线210。
随后，有机绝缘层320a沉积在包括栅极311和电容器下电极317的衬底300上。在一个实施例中，有机绝缘层320a可由以下材料的至少一种形成：BCB、聚酰亚胺、聚对二甲苯、PVP等或光学硬化树脂。
在一个实施例中，执行激光销蚀工艺(LAT)301来去除与有机绝缘层320a的电容器区域对应的部分。因此，如图6B中所示，与有机绝缘层320a的电容器区域对应的部分通过激光销蚀被去除。
在一个实施例中，作为去除与有机绝缘层320a的电容器区域对应的部分的方法，通过典型的光刻和蚀刻工艺以及图案化工艺，仅可去除与电容器区域对应的部分。在另一个实施例中，在将光学硬化树脂用作有机绝缘层320a的情况下，可通过曝光和显影工艺来去除与电容器区域对应的部分有机绝缘层320a。
如图6C中所示，在无机绝缘层330沉积在衬底300的整个表面之后，如图6D中所示，无机绝缘层330被图案化，仅保留在有机绝缘层320a被去除的电容器区域内，从而形成用做电容器介质的无机绝缘层327。因此，无机绝缘层327作为电容器介质形成在电容器区域内，有机栅极绝缘层321形成在晶体管区域内。
后续的工艺与构造具有OTFT的有机场致发光显示装置的典型方法的工艺相同。在以上的实施例中，虽然在有机栅极绝缘层321形成后，电容器介质327由无机绝缘层形成，但是在形成无机电容器介电绝缘层之后形成栅极绝缘层321是可能的。
以下，将解释在图4中示出的构造有机场致发光显示装置的方法。
首先，栅极411和电容器下电极417形成在衬底400上，接着，无机绝缘层430沉积在衬底的整个表面上。有机绝缘层420沉积在无机绝缘层430上，随后，去除与电容器区域对应的有机绝缘层420。可通过例如激光销蚀处理、采用光敏层的光刻和蚀刻工艺或者曝光和显影工艺来去除与电容器区域对应的有机绝缘层420。
因此，包括无机绝缘层425a和有机绝缘层420a的混合结构的栅极绝缘层421形成在晶体管区域内，无机电容器绝缘层430形成在电容器区域内。后续的工艺以与以上实施例相同的方式执行。
接下来，将解释构造如图5中示出的有机场致发光显示装置的方法。
首先，在栅极511和电容器下电极5 17形成在衬底500上之后，有机绝缘层520沉积在衬底500的整个表面上。去除与电容器区域对应的部分有机绝缘层520。可通过例如激光销蚀处理、采用光敏层的光刻和蚀刻工艺或者曝光和显影工艺来去除与电容器区域对应的部分有机绝缘层520。
随后，无机绝缘层530沉积在包括有机绝缘层520的衬底的整个表面上。因此，包括有机绝缘层520a和无机绝缘层525a的混合结构的栅极绝缘层521形成在晶体管区域内，无机电容器绝缘层530形成在电容器区域内。后续的工艺以与以上实施例相同的方式执行。
本发明的实施例已经描述了具有底部接触结构的OTFT的有机场致发光显示装置。然而，通过形成有机栅极绝缘层和形成无机电容器绝缘层，具有顶部接触结构的OTFT的有机场致发光显示装置和具有顶部栅极结构的有机场致发光显示装置可保持绝缘性质并确保足够的电容。
已经基于具有作为开关元件的OTFT的有机场致发光显示装置描述了上述实施例。然而，那些实施例也可被用于平板显示装置比如采用OTFT作为开关元件的液晶显示装置，从而保持绝缘性质并确保足够的电容。
本发明的一个实施例具有如下优点：通过将有机绝缘层用作栅极绝缘层可保持TFT的绝缘性质，通过将无机绝缘层用作电容器介质可确保足够的电容。
虽然以上描述已经指出了应用于各种实施例的本发明的新颖性特点，但是技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上对所示出的装置或工艺做各种省略、替换和改变。因此，本发明的范围由权利要求限定而不是由上述描述限定。落入权利要求等同物的范围和含义内的所有的变形都包含在它们的范围内。

Claims (21)

1、一种平板显示装置，包括：
衬底，具有电容器区域和晶体管区域；
薄膜晶体管，形成在所述衬底的所述晶体管区域内并具有栅极、有机半导体层、源极和漏极；
电容器，形成在所述衬底的所述电容器区域内并具有上电极和下电极；
显示元件，连接到所述薄膜晶体管的所述源极和所述漏极中的一个；
栅极绝缘层，至少包括有机绝缘层，形成在所述薄膜晶体管的所述栅极下或形成在所述薄膜晶体管的所述栅极上；
无机电容器绝缘层，形成在所述电容器的所述上电极和下电极之间。
2、根据权利要求1所述的平板显示装置，其中，所述薄膜晶体管的所述有机半导体层由以下物质中的至少一种形成：并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物；红荧烯及其衍生物；蔻及其衍生物；苝四羧基二酰亚胺及其衍生物；苝四羧基二酐及其衍生物；聚噻吩及其衍生物；聚对苯基亚乙烯基及其衍生物；聚芴及其衍生物；聚噻吩亚乙烯及其衍生物。
3、根据权利要求1所述的平板显示装置，其中，所述栅极绝缘层还包括形成在所述有机绝缘层下或形成在所述有机绝缘层上的无机绝缘层。
4、根据权利要求1所述的平板显示装置，其中，所述无机电容器绝缘层具有基本等于或小于所述有机栅极绝缘层的厚度。
5、根据权利要求1所述的平板显示装置，其中，所述无机电容器绝缘层包括下面层中的至少一种：氧化硅层、氮化硅层或者高k无机绝缘层，所述栅极绝缘层包括从聚酰亚胺、BCB、聚对二甲苯、PVP和光学硬化树脂中选择的有机绝缘层。
6、一种构造平板显示装置的方法，包括：
提供具有电容器区域和晶体管区域的衬底；
在所述衬底的所述晶体管区域内形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有栅极、有机半导体层、源极和漏极；
在所述衬底的所述电容器区域内形成电容器，所述电容器具有上电极和下电极；
将显示元件连接到所述薄膜晶体管；
制备在所述电容器区域内具有所述下电极并且在所述晶体管区域内具有所述栅极的衬底；
在所述上电极和下电极之间形成无机电容器绝缘层，并且在所述晶体管区域内形成至少包括有机绝缘层的栅极绝缘层。
7、根据权利要求6所述的方法，其中，所述薄膜晶体管的所述有机半导体层由以下物质中的至少一种形成：并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物；红荧烯及其衍生物；蔻及其衍生物；苝四羧基二酰亚胺及其衍生物；苝四羧基二酐及其衍生物；聚噻吩及其衍生物；聚对苯基亚乙烯基及其衍生物；聚芴及其衍生物；聚噻吩亚乙烯及其衍生物。
8、根据权利要求6所述的方法，其中，所述无机电容器绝缘层的厚度基本上等于或薄于所述栅极绝缘层的厚度。
9、根据权利要求6所述的方法，其中，所述无机电容器绝缘层包括以下层中的至少一种：氧化硅层、氮化硅层或者高k无机绝缘层，所述栅极绝缘层包括从聚酰亚胺、BCB、聚对二甲苯、PVP和光学硬化树脂种选择的有机绝缘层。
10、根据权利要求6所述的方法，其中，所述形成所述栅极绝缘层和所述无机电容器绝缘层的过程包括：
在所述衬底的所述整个表面上形成有机绝缘层；
从所述电容器区域去除所述有机绝缘层；
在所述衬底上形成无机绝缘层；
使所述无机绝缘层图案化，从而仅在所述有机绝缘层被去除的所述电容器区域内保留所述无机绝缘层。
11、根据权利要求10所述的方法，其中，通过从激光销蚀工艺、光刻和蚀刻工艺、曝光和显影工艺中选择的工艺来去除所述电容器区域的所述有机绝缘层。
12、根据权利要求6所述的方法，其中，所述形成所述栅极绝缘层和所述无机电容器绝缘层的过程包括：
在所述衬底的整个表面上形成无机绝缘层；
从所述晶体管区域去除所述无机绝缘层；
在所述衬底上形成有机绝缘层；
仅在所述无机绝缘层被去除的所述晶体管区域内保留所述有机绝缘层。
13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述保留是通过从激光销蚀工艺、光刻和蚀刻工艺、曝光和显影工艺中选择的工艺来完成的。
14、根据权利要求6所述的方法，其中，所述形成所述栅极绝缘层和所述无机电容器绝缘层的过程包括：
在所述衬底的所述整个表面上形成无机绝缘层；
在所述无机绝缘层上形成有机绝缘层；
从所述电容器区域去除所述有机绝缘层，从而
所述栅极绝缘层包括所述无机绝缘层和所述有机绝缘层。
15、根据权利要求14所述的方法，其中，通过从激光销蚀工艺、光刻和蚀刻工艺、曝光和显影工艺中选择的工艺来去除所述电容器区域的所述有机绝缘层。
16、根据权利要求6所述的方法，其中，所述形成所述有机栅极绝缘层和所述无机电容器绝缘层的过程包括：
在所述衬底的所述整个表面上形成有机绝缘层；
从所述电容器区域去除所述有机绝缘层；
在所述衬底的整个表面上形成无机绝缘层，从而
所述栅极绝缘层包括所述无机绝缘层和所述有机绝缘层。
17、根据权利要求16所述的方法，其中，通过从激光销蚀工艺、光刻和蚀刻工艺、曝光和显影工艺中选择的工艺来去除所述电容器区域的所述有机绝缘层。
18、一种用于在象素电路中包括至少一个薄膜晶体管和一个电容器的平板显示装置的结构，所述结构包括：
栅极绝缘层，由有机材料形成并形成在所述薄膜晶体管的i)源极和漏极ii)栅极之间；
无机电容器绝缘层，形成在所述电容器的上电极和下电极之间。
19、根据权利要求18所述的结构，其中，所述栅极绝缘层还包括形成在所述有机绝缘层下或形成在所述有机绝缘层上的无机绝缘层。
20、根据权利要求19所述的结构，其中，所述无机栅极绝缘层和所述无机电容器绝缘层一起形成在相同层内。
21、一种构造平板显示装置的方法，包括：
在薄膜晶体管的i)源极和漏极ii)栅极之间形成有机栅极绝缘层；在电容器的下电极和上电极之间形成无机电容器绝缘层。
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