TW201304230A - 用於平板顯示裝置之後面板、包含其之平板顯示裝置及製造該後面板之方法 - Google Patents

用於平板顯示裝置之後面板、包含其之平板顯示裝置及製造該後面板之方法 Download PDF

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Abstract

一種用於平板顯示裝置之後面板，其包含：像素電極，係設置於基板上；薄膜電晶體(TFT)之第一閘極電極層，係設置於基板上；第二閘極電極層，係設置於第一閘極電極層上且包含半導體材料；第三閘極電極層，係設置於第二閘極電極層上且包含金屬材料；第一絕緣層，係設置於第三閘極電極層上；主動層，係設置於第一絕緣層上且包含透明導電氧化物半導體；第二絕緣層，係設置於主動層上；源極電極及汲極電極，係設置穿過第二絕緣層而連接至主動層；以及第三絕緣層，係覆蓋源極電極及汲極電極。第一閘極電極層及像素電極包含透明導電氧化物。

Description

用於平板顯示裝置之後面板、包含其之平板顯示裝置及製造該後面板之方法
相關申請案的交互參照
本申請案主張於2011年5月26日申請之韓國專利申請號10-2011-0050187之效益，其於此納入作為參考猶如其已於此充分揭示。
本發明之例示性實施例係關於一種用於平板顯示裝置之後面板、包含其之平板顯示裝置及製造後面板之方法。
包括有機發光顯示裝置及液晶顯示裝置的平板顯示裝置包含主動後面板，其包含形成於各像素中之薄膜電晶體(thin-film transistors, TFTs)及電容，以實現高解析度顯像。
特別地，因為氧化物半導體薄膜電晶體提供傑出的電性特性且可於低溫中處理，故被視為用於平板顯示裝置之後面板之最佳裝置。然而，用以製造包括氧化物半導體薄膜電晶體之後面板的製程包含了複數個遮罩製程的使用，因而增加了製造成本。
本發明之例示性實施例提供一種能以簡易製程製造且具有高顯示品質之後面板、包含此後面板之平板顯示裝置、以及製造後面板之方法。
本發明之其餘特性將於後續敘述中提出，且部份將從敘述中所明暸，或可藉由本發明之實作而了解。
本發明之例示性實施例提供一種用於平板顯示裝置之後面板，此後面板包含：像素電極，係形成於基板上且包含透明導電氧化物；薄膜電晶體之閘極電極，係包含與像素電極形成在同一層上且由與像素電極相同之材料所形成之第一閘極電極層、形成於第一閘極電極層上且包含半導體材料之第二閘極電極層、以及形成於第二閘極電極層上且包含金屬材料之第三閘極電極層；第一絕緣層，係覆蓋第三閘極電極層；主動層，係形成於第一絕緣層上且包含透明導電氧化物；第二絕緣層，係覆蓋主動層；第一薄膜電晶體電極及第二薄膜電晶體電極(即汲極電極及源極電極)，係形成於第二絕緣層上，且穿過第二絕緣層而連接至主動層；以及第三絕緣層，係覆蓋源極電極及汲極電極；其中第一薄膜電晶體電極係電性連接至像素電極。
本發明之例示性實施例提供一種平板顯示裝置，其包含：上述用於平板顯示裝置之後面板；面對像素電極之對向電極；以及形成於像素電極與對向電極之間之發光層。
本發明之例示性實施例提供一種製造平板顯示裝置之後面板之方法，此方法包含：形成第一電極材料層於基板上，第一電極材料層包含透明導電材料層、半導體材料層及金屬層；在第一電極材料層上執行第一遮罩製程，以形成像素電極及閘極電極；形成第一絕緣層於基板上及透明導電氧化物層於第一絕緣層上；在透明導電氧化物層上執行第二遮罩製程，以形成主動層於閘極電極上；形成第二絕緣層於基板上；執行第三遮罩製程以形成在第二絕緣層中之第一開口、以及於第一絕緣層及第二絕緣層中之第二開口及第三開口，以暴露部分像素電極；形成第二電極材料層於基板上；在第二電極材料層上執行第四遮罩製程，以形成透過第一開口而接觸主動層之第一電極及第二電極(即源極電極及汲極電極)，且藉由移除金屬層的一部分及半導體層的一部分而擴大第三開口；形成第三絕緣層於基板上；以及執行第五遮罩製程以從第三開口移除部份第三絕緣層，以形成第四開口而暴露像素電極之透明導電層。
根據本發明之態樣的後面板、包含後面板之平板顯示裝置及製造後面板之方法提供下列優點。
第一，後面板可使用五個遮罩製程而製造。
第二，因為作為保護層之半導體層形成於透明像素電極上，可防止於製造製程期間對透明像素電極之損壞。
第三，藉由使用半透明金屬形成像素電極，可增加顯示裝置之光學效率。
將理解的是上文一般性敘述和下文詳細敘述係為例示性及說明性，且係旨在進一步提供如申請專利範圍所主張之本發明之解釋。
本發明係於下文中參考其中繪示本發明之例示性實施例之附圖而作更充分的說明。然而本發明係以許多不同形式體現，且不應詮釋為受此處所載之例示性實施例所限制。相反地，這些實施例提供以使得揭露係徹底且將充分傳達本發明之範疇于該領域具有通常知識者。在圖式中，層及區域的大小及相對大小可為了清晰而誇大。相同的參考符號在圖式中係表示相同的元件。
將理解地，當元件或層稱為在另一元件或層之「上」或「連接至」另一元件或層時，其可直接在其他元件或層之上或直接連接至其他元件或層，或可存在中介元件或層。相反地，當元件稱為「直接」在另一元件或層之「上」或「直接連接至」另一元件或層時，中介元件或層則不存在。
第1圖係為根據本發明之例示性實施例之有機發光顯示裝置1之剖面示意圖；第2圖至第8圖係為根據本發明之例示性實施例之製造第1圖之有機發光顯示裝置1之方法之剖面示意圖。
參照第1圖，有機發光顯示裝置1包含基板10，其具有包含發光層19之像素區PXL、包含薄膜電晶體之薄膜電晶體區TFT及包含電容之電容區CAP。在像素區PXL，具透明導電材料之像素電極111形成於基板10之上。像素電極111可包含透明導電材料，如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)、或氧化鋁鋅(AZO)或其任何組合。
像素電極111可形成為具有包含銀(Ag)之半透明金屬層111b之多層結構。舉例來說，如第1圖所示，像素電極111可包含半透明金屬層111b、以及形成於半透明金屬層之上下方之透明層111a及111c。半透明金屬層111b可包含銀，而透明層111a及111c可包含透明導電材料，如氧化銦錫。半透明金屬層111b作用為半透鏡，且可與對向電極20共同形成共振結構。共振結構可增加有機發光顯示裝置1之光抽出效率。
第一保護層112可形成於像素電極111之上表面上，例如，像素電極111之上邊緣。第一保護層112係為用以於像素電極111之製造過程期間防止像素電極111之劣化的保護膜。在第1圖中，第一保護層112設置於像素電極111之上邊緣。然而，本發明並不限於此。也就是說，第一保護層112可僅存在現處失是明之一係及表達本發明之範圍於開口C2。
第一保護層112可包含半導體材料。半導體材料可為高度摻雜之多晶矽或非晶矽。半導體材料可為包含鋅(Zn)、鎵(Ga)、鉿(Hf)、銦(In)或錫(Sn)或其任何組合之氧化物。
包含低電阻金屬材料之金屬層113可形成於第一保護層112上。金屬層113可包含用以形成下述之第三閘極電極層213之相同材料。為方便起見，像素電極111、金屬層113及第一保護層112可統稱為像素電極。
第一絕緣層14及第二絕緣層16依序地形成於像素電極111之邊緣上。像素電極111透過形成在第一絕緣層14及第二絕緣層16中之開口C3而暴露。第三絕緣層18形成於第二絕緣層16之上。暴露部分像素電極111之開口C4形成於第三絕緣層18中。
發光層19形成於暴露之像素電極111上。由發光層19所產生之光可朝基板10發射，且可通過透明像素電極111。
發光層19可為由低分子量有機材料或高分子有機材料所形成之有機發光層。假設發光層19由低分子量有機材料所形成，電洞傳輸層(HTL)、電洞注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)及電子注入層(EIL)可堆疊圍繞於發光層19。低分子量有機材料可為各種不同材料，其包含銅鈦菁(copper phthalocyanine, CuPc)、N,N'-二(萘-1-基)- N,N'-二苯基-聯苯胺(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine, NPB)、或三-8-羥基喹啉鋁(tris-8-hydroxyquinoline aluminum, Alq3)。假設發光層19由高分子有機材料所形成，除了發光層19之外可包含電洞傳輸層。電洞傳輸層可由聚-(2,4)-二氧乙基噻吩(poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene, PEDOT)或聚苯胺(polyaniline, PANI)所形成。有機材料可為聚合物有機材料，如聚苯乙烯(polyphenylene vinylene, PPV)及聚芴(polyfluorene)。
對向電極20形成於發光層19上以作為共用電極。於有機發光顯示裝置1中，像素電極111係用以作為陽極，而對向電極20係用以作為陰極。然而，本發明不以此為限，且像素電極111及對向電極20之極性可調換。
對向電極20可形成作為包含反射材料之反射電極。對向電極20可包含鋁(Al)、鎂(Mg)、鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、或氟化鋰/鋁(LiF/Al)或其任何組合。藉由發光層19所產生之光可藉由對向電極20反射至基板10。假設像素電極111包含半透明金屬層111b，半透明金屬層111b可作用為半透鏡，且可與對向電極20共同形成共振結構，從而增加有機發光顯示裝置1之光抽出效率。
於薄膜電晶體區TFT，第一閘極電極層211、第二閘極電極層212及第三閘極電極層213係依序地形成於基板10上。第一閘極電極層211由與像素電極111相同之材料層所形成。當像素電極111形成為多層結構時，第一閘極電極層211亦可形成為多層結構。
第二閘極電極層212可由與第一保護層112相同之材料層所形成。也就是說，第二閘極電極層212可包含氧化物，其包含以摻雜物，如鋅、鎵、鉿、銦及錫所高度摻雜之多晶矽或非晶矽。
第三閘極電極層213可由與金屬層113相同之材料層所形成。雖然未繪示，第三閘極電極層213可用以作為閘極線路。
薄膜電晶體之主動層215可面對第三閘極電極層213而形成於第一絕緣層14之上。主動層215包含導電氧化物半導體且可為透明的。導電氧化物半導體可包含鋅、鎵、銦、及/或錫。舉例來說，導電氧化物半導體可包含氧化銦鎵鋅(InGaZnO)、氧化鋅錫(ZnSnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦鎵(InGaO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(TiO)及/或氧化鉿銦鋅(hafnium-indium-zinc oxide, HIZO)。
承上所述，氧化半導體薄膜電晶體提供優異的元件特性且可於低溫下處理。此外，因為氧化半導體薄膜電晶體可於可見光區域具透光性且為可撓性，氧化半導體薄膜電晶體可應用於透明顯示裝置或可撓性顯示裝置。
第二絕緣層16係形成以覆蓋主動層215。源極電極217a及汲極電極217b係形成於第二絕緣層16上，且係透過形成於第二絕緣層16之開口C1而連接至主動層215。於像素區PXL，汲極電極217b透過形成於第一絕緣層14及第二絕緣層16之開口C2而連接至像素電極111之上表面。
第一保護層112及金屬層113可依序地堆疊於像素電極111上且設置於開口C2中。汲極電極217b可透過開口C2藉著直接接觸金屬層113而連接至像素電極111。
於電容區CAP，第一下電極層311、第二下電極層312及第三下電極層313係依序地形成於基板10上。第一下電極層311由與像素電極111及第一閘極電極層211相同之材料層所形成。第二下電極層312由與第一保護層112及第二閘極電極層212相同之材料層所形成。第三下電極層313由與金屬層113及第三閘極電極層213相同之材料層所形成。
也就是說，第一下電極層311、第二下電極層312及第三下電極層313係分別由用以形成像素電極111、第一保護層112及金屬層113，以及第一閘極電極層211、第二閘極電極層212及第三閘極電極層213之相同遮罩製程所形成。因此，簡化了製造製程。
作用為介電層之第一絕緣層14及第二絕緣層16係形成於第三下電極層313上。電容上電極317形成於第二絕緣層16之上。電容上電極317由與源極電極217a及汲極電極217b相同之材料層所形成。電容上電極317於源極電極217a與汲極電極217b之相同遮罩製程中形成。因此，可簡化製造製程。
第三絕緣層18係形成以覆蓋源極電極217a、汲極電極217b及電容上電極317。承上所述，暴露像素電極111之開口C4係形成於第三絕緣層18中。
下文中，根據本發明之例示性實施例之製造有機發光顯示裝置1之方法現將參照第2圖至第8圖而說明。第2圖係為根據本發明之例示性實施例之製造有機發光顯示裝置1之方法之第一遮罩製程之產物之剖面示意圖。
參照第2圖，使用相同遮罩製程，像素電極111、第一保護層112及金屬層113係形成於像素區PXL，第一閘極電極層211、第二閘極電極層212及第三閘極電極層213係形成於薄膜電極體區TFT，而第一下電極層311、第二下電極層312及第三下電極層313則形成於電容區CAP。包含二氧化矽(SiO2)及/或氮化矽(SiNx)之緩衝層(圖未示)可進一步形成於基板10上，以平坦化基板10並阻擋外部元素滲入基板10。
雖未詳細敘述，第2圖之結構係在依序地沈積透明導電材料、半導體材料及金屬於基板10後形成。光阻(圖未示)塗佈於所獲得之產物上。然後使用光阻為遮罩執行第一遮罩製程，以形成第2圖之結構。第一遮罩製程可為光刻製程。使用曝光裝置(圖未示)暴露第一遮罩(圖未示)後，第一遮罩製程可包含一系列製程，如顯影、蝕刻及剝除或灰化。
如第1圖所示，當像素電極111進一步包含半透明金屬層111b時，透明層111a及111c可進一步包含於半透明金屬層111b之上下方。第一閘極電極層211及第一下電極層311亦可形成為多層結構。
第3圖係為根據本發明之例示性實施例之形成有機發光顯示裝置1之方法之第二遮罩製程之產物之剖面示意圖。第一絕緣層14形成於第2圖之結構上。主動層215形成於第一絕緣層14上。主動層215包含透明導電氧化物。
第4圖係為根據本發明之例示性實施例之形成有機發光顯示裝置1之方法之第三遮罩製程之產物之剖面示意圖。第二絕緣層16形成於第二遮罩製程之產物上。開口C1形成於第二絕緣層16中以暴露部分主動層215。暴露部分金屬層113之上表面之開口C2及開口C3係形成於第一絕緣層14及第二絕緣層16中。此時，第一保護層112及金屬層113保持在像素電極111上。因此，第一保護層112及金屬層113於開口C1、C2及C3形成時保護像素電極111。
第5圖係為根據本發明之例示性實施例之形成有機發光顯示裝置1之方法之第四遮罩製程之產物之剖面示意圖。覆蓋開口C1、C2及C3且包含用於形成源極電極217a及汲極電極217b之材料的電極材料層17係沈積於第三遮罩製程之產物上。光阻P係接著形成於其上。光刻製程係使用具光阻擋部M1及光傳輸部M2之第四光罩M而執行。
當光阻P為正光阻，對應於光傳輸部M2之部份電極材料層17被移除。源極電極217a、汲極電極217b及電容上電極317係形成於對應於光阻擋部M1之區域上。
第6圖係為根據本發明之例示性實施例之第四遮罩製程之濕蝕刻製程W/E之產物之剖面示意圖。當對應於光傳輸部M2之部份電極材料層17被移除時，位於第一保護層112上之部分金屬層113亦可在源極電極217a及汲極電極217b形成時移除。更具體來說，部份金屬層113及電極材料層17可藉著濕蝕刻製程W/E輕易地移除。此時，第一保護層112在濕蝕刻製程W/E期間並未被移除。因此，像素電極111係受到保護。
第7圖係為根據本發明之例示性實施例之第四遮罩製程之乾蝕刻製程之產物之剖面示意圖。部份第一保護層112係例如藉著乾蝕刻製程D/E而被移除。當像素電極111包含透明導電氧化物時，像素電極111可能會在執行濕蝕刻製程W/E時損壞。然而，因為第一保護層112要於執行濕蝕刻製程W/E後才被移除，第一保護層可保護像素電極111。
當像素電極111形成為多層結構時，於濕蝕刻製程W/E期間，第一保護層112防止半透明金屬層111b經由形成於透明金屬層111c之針孔而損壞。因此，防止了對於半透明金屬層111b之損壞，從而防止了顯示裝置之光學效率的降低。
第8圖係為根據本發明之例示性實施例之形成有機發光顯示裝置1之方法之第五遮罩製程之產物之剖面示意圖。第三絕緣層18形成於第四遮罩製程之產物上。暴露像素電極111之上表面之開口C4係藉由移除部份第三絕緣層18而形成。
根據本發明之例示性實施例之包含底部閘極型氧化物半導體的後面板可藉著共五個遮罩製程而製造。因此，製造成本可大幅地降低。
本發明係參考一種有機發光顯示裝置而說明；然而，本發明並不以此為限。例如，本發明亦可應用於液晶顯示裝置。此外，本發明可應用於其他各種不同類型之顯示裝置。
所屬技術領域具有通常知識者將明瞭的是在未脫離本發明之精神或範疇下，可對本發明進行各種不同修改及變化。因此，本發明旨在涵蓋落於後附之申請專利範圍及其等效物之範疇內所提供之本發明的修改及變化。
1．．．有機發光顯示裝置
10．．．基板
111．．．像素電極
111a、111c．．．透明層
111b．．．半透明金屬層
112．．．第一保護層
113．．．金屬層
14．．．第一絕緣層
16．．．第二絕緣層
17．．．電極材料層
18．．．第三絕緣層
19．．．發光層
20．．．對向電極
211．．．第一閘極電極層
212．．．第二閘極電極層
213．．．第三閘極電極層
215．．．主動層
217a．．．源極電極
217b．．．汲極電極
311．．．第一下電極層
312．．．第二下電極層
313．．．第三下電極層
317．．．電容上電極
C1、C2、C3、C4．．．開口
D/E．．．乾蝕刻製程
M．．．第四光罩
M1．．．光阻擋部
M2．．．光傳輸部
P．．．光阻
W/E．．．濕蝕刻製程
CAP．．．電容區
PXL．．．像素區
TFT．．．薄膜電晶體區
包含以提供本發明之進一步理解且納入並構成本說明書的一部分之附圖係闡明本發明之實施例，且配合敘述作為解釋本發明之原理。
第1圖係為根據本發明之例示性實施例之有機發光顯示裝置之剖面示意圖。
第2圖係為根據本發明之例示性實施例之第一遮罩製程之產物之剖面示意圖。
第3圖係為根據本發明之例示性實施例之第二遮罩製程之產物之剖面示意圖。
第4圖係為根據本發明之例示性實施例之第三遮罩製程之產物之剖面示意圖。
第5圖係為根據本發明之例示性實施例之第四遮罩製程之產物之剖面示意圖。
第6圖係為根據本發明之例示性實施例之第四遮罩製程中濕蝕刻製程之產物之剖面示意圖。
第7圖係為根據本發明之例示性實施例之第四遮罩製程中乾蝕刻製程之產物之剖面示意圖。
第8圖係為根據本發明之例示性實施例之第五遮罩製程之產物之剖面示意圖。
1．．．有機發光顯示裝置
10．．．基板
111．．．像素電極
111a、111c．．．透明層
111b．．．半透明金屬層
112．．．第一保護層
113．．．金屬層
14．．．第一絕緣層
16．．．第二絕緣層
18．．．第三絕緣層
19．．．發光層
20．．．對向電極
211．．．第一閘極電極層
212．．．第二閘極電極層
213．．．第三閘極電極層
215．．．主動層
217a．．．源極電極
217b．．．汲極電極
311．．．第一下電極層
312．．．第二下電極層
313．．．第三下電極層
317．．．電容上電極
C1、C2、C3、C4．．．開口
CAP．．．電容區
PXL．．．像素區
TFT．．．薄膜電晶體區

Claims (24)

  1. 一種用於平板顯示裝置之後面板，該後面板包含：
    一像素電極，係設置於一基板上且包含一透明導電氧化物；
    一薄膜電晶體之一閘極電極，係包含與該像素電極設置在同一層上且包含與該像素電極相同類型之材料之一第一閘極電極層、設置於該第一閘極電極層上且包含一半導體材料之一第二閘極電極層、以及設置於該第二閘極電極層上且包含一金屬之一第三閘極電極層；
    一第一絕緣層，係設置於該第三閘極電極層上；
    一主動層，係設置於該第一絕緣層上；
    一第二絕緣層，係設置於該主動層上；
    一第一薄膜電晶體電極及一第二薄膜電晶體電極，係設置於該第二絕緣層上，且穿過該第二絕緣層而連接至該主動層；以及
    一第三絕緣層，係設置於該第一薄膜電晶體電極及該第二薄膜電晶體電極上；
    其中該第一薄膜電晶體電極係電性連接至該像素電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其中該透明導電氧化物包括選自由氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、氧化銦、氧化銦鎵及氧化鋁鋅所組成之群組的至少其一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其中該像素電極更包含設置於該透明導電氧化物下方之一半透明金屬層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之後面板，其中該半透明金屬層包含銀。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之後面板，其中該像素電極更包含設置於該半透明金屬層下方之一透明導電層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其中該主動層包含一導電氧化物半導體，其包含選自由鋅、鎵、鉿、銦及錫所組成之群組中的至少一元素。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其中該第二閘極電極層包含一摻雜半導體材料。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之後面板，其中該摻雜半導體材料包含矽。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其中該第二閘極電極層包含一氧化物半導體材料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之後面板，其中該氧化物半導體材料包含選自由鋅、鎵、鉿、銦及錫所組成之群組中的至少其一。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其中該第一薄膜電晶體電極係透過在該第一絕緣層及該第二絕緣層中之一第一開口而電性連接至該像素電極。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之後面板，其更包含：
    一保護層，係包含與該第二閘極電極層相同類型之材料；以及
    一金屬層，係設置於該保護層上，且包含與該第三閘極電極層相同類型之材料；其中，
    該保護層及該金屬層設置於該像素電極之一邊緣上，以及
    該第一薄膜電晶體電極透過該第一開口而直接接觸該金屬層。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之後面板，其更包含一電容，該電容包含：
    一第一下電極層，係與該像素電極設置在同一層上；
    一第二下電極層，係設置在該第一下電極層上；以及
    一第三下電極層，係設置在該第二下電極層上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之後面板，其中：
    該第一下電極層包含與該第一閘極電極層相同類型之材料；
    該第二下電極層包含與該第二閘極電極層相同類型之材料；以及
    該第三下電極層包含與該第三閘極電極層相同類型之材料。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之後面板，其中該電容更包含設置於該第二絕緣層上之一上電極。
  16. 一種顯示裝置，其包含
    如申請專利範圍第1項所述之後面板；
    一對向電極，係面對該像素電極；以及
    一發光層，係設置於該像素電極與該對向電極之間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該對向電極係為反射由該發光層所產生之光之一反射電極。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該發光層包含一有機發光層。
  19. 一種製造用於顯示裝置之後面板之方法，該方法包含：
    形成一第一電極材料層於一基板上，該第一電極材料層包含一透明導電層、一半導體層及一金屬層；
    在該第一電極材料層上執行一第一遮罩製程，以形成一像素電極及一閘極電極；
    形成一第一絕緣層於該基板上及一透明導電氧化物材料層於該第一絕緣層上；
    在該透明導電氧化物材料層上執行一第二遮罩製程，以形成一主動層於該閘極電極上；
    形成一第二絕緣層於該基板上；
    執行一第三遮罩製程以在該第二絕緣層中形成暴露部分該主動層之一第一開口、以及形成於該第一絕緣層及該第二絕緣層中之一第二開口及一第三開口，該第二開口及該第三開口暴露部分該像素電極；
    形成一第二電極材料層於該基板上；
    在該第二電極材料層上執行一第四遮罩製程，以形成透過該第一開口而接觸該主動層之一第一電極及一第二電極，且藉由移除該金屬層的一部分及該半導體層的一部分而擴大該第三開口；
    形成一第三絕緣層於該基板上；以及
    執行一第五遮罩製程以從該第三開口移除部份該第三絕緣層，而暴露該像素電極之該透明導電層。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該第四遮罩製程包含：
    一第一製程，以移除該金屬層的該部分，以及
    一第二製程，以移除該半導體層的該部分。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其中該第一製程係為一濕蝕刻製程，且該第二製程係為一乾蝕刻製程。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該像素電極更包含設置於該透明導電層上之一半透明金屬層。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該第一遮罩製程更包含自該第一電極材料層形成一電容下電極。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中該第四遮罩製程更包含從該第二電極材料層形成一電容上電極。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102015873B1 (ko) * 2013-01-03 2019-10-22 삼성디스플레이 주식회사 표시장치용 백플레인 및 그의 제조 방법
JP6300589B2 (ja) * 2013-04-04 2018-03-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR102049443B1 (ko) * 2013-05-15 2019-11-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
US20140353622A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display apparatus and method of manufacturing the same
US9570528B2 (en) * 2013-05-30 2017-02-14 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display apparatus
TWI705861B (zh) * 2013-08-30 2020-10-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 支撐體供應裝置及供應支撐體的方法
KR20150034947A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 금속 배선, 박막 트랜지스터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법
KR102203100B1 (ko) * 2013-10-30 2021-01-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102327087B1 (ko) * 2014-10-14 2021-11-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP6514999B2 (ja) * 2015-09-15 2019-05-15 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN105280552B (zh) * 2015-09-23 2019-03-19 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板的制备方法、阵列基板和显示装置
KR20180076832A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 엘지디스플레이 주식회사 전계 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN107968113B (zh) * 2017-12-15 2021-01-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制备方法
KR102503168B1 (ko) * 2018-02-08 2023-02-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR102649295B1 (ko) * 2018-05-02 2024-03-18 삼성전자주식회사 광전자 소자 및 이를 포함하는 이미지 센서와 전자 장치
CN109065597B (zh) * 2018-08-17 2020-12-04 京东方科技集团股份有限公司 有机发光显示基板
CN109659445A (zh) * 2018-12-19 2019-04-19 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其显示屏
CN110176462B (zh) * 2019-04-30 2021-07-23 福建华佳彩有限公司 一种透明oled显示器制作方法及显示器
KR20210039530A (ko) * 2019-10-01 2021-04-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20230089119A (ko) * 2021-12-13 2023-06-20 엘지디스플레이 주식회사 산화물 반도체를 포함하는 디스플레이 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100579182B1 (ko) 2002-10-30 2006-05-11 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법
US20040149984A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-05 Eastman Kodak Company Color OLED display with improved emission
KR20070112954A (ko) * 2006-05-24 2007-11-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Ｔｆｔ 어레이 기판 및 그 제조방법
KR100875101B1 (ko) * 2007-08-08 2008-12-19 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시장치 및 유기 발광 표시장치의 제조방법
CN101150093B (zh) * 2007-11-14 2010-07-21 友达光电股份有限公司 像素结构的制作方法
KR101074788B1 (ko) * 2009-01-30 2011-10-20 삼성모바일디스플레이주식회사 평판 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101065407B1 (ko) * 2009-08-25 2011-09-16 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2011065210A1 (en) 2009-11-28 2011-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Stacked oxide material, semiconductor device, and method for manufacturing the semiconductor device
KR101391964B1 (ko) 2010-04-02 2014-05-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치

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US8759133B2 (en) 2014-06-24
US20140038332A1 (en) 2014-02-06
CN102820291A (zh) 2012-12-12
US8575606B2 (en) 2013-11-05
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