TW201320430A - 薄膜電晶體陣列基板、包含其之有機發光顯示器以及其製造方法 - Google Patents

薄膜電晶體陣列基板、包含其之有機發光顯示器以及其製造方法 Download PDF

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Abstract

一種薄膜電晶體陣列基板被揭露。於實施例中，基板包含：i)包含主動層、閘極電極、源極電極、及汲極電極之薄膜電晶體；ii)電容之下電極；iii)形成於下電極上之電容之上電極；iv)於下電極與上電極之間及主動層與閘極電極之間並於下電極外具間隙之第一絕緣層。該基板可更包含i)形成於第一絕緣層上並於間隙中與第一絕緣層具有相同蝕刻表面之第二絕緣層；ii)與源極電極及汲極電極以相同材料所形成且填入間隙之一部分之架橋；以及iii)覆蓋源極電極及汲極電極並暴露像素電極之第三絕緣層。

Description

薄膜電晶體陣列基板、包含其之有機發光顯示器以及其製造方法
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2011年11月08日於韓國智慧財產局所申請之韓國專利申請號10-2011-0115924之效益，其揭露於此全部併入作為參考。
所述技術大致上關於一種薄膜電晶體陣列基板、包含其之有機發光顯示器以及製造薄膜電晶體陣列基板之方法。
平板顯示器，例如有機發光顯示器及液晶顯示器，通常包含許多像素電路，其各包含薄膜電晶體(TFT)、電容、及連接薄膜電晶體與電容之引線。
平板顯示器通常透過藉著使用遮罩轉印微小圖樣之光微影製程而於基板上形成薄膜電晶體、電容、及引線之微小圖樣而製造。
一發明態樣為一種具簡單製造製程及優異訊號傳輸之薄膜電晶體陣列基板、包含其之有機發光顯示器以及其製造方法。
其他態樣為一種薄膜電晶體陣列基板，其包含：包括主動層、閘極電極、源極電極及汲極電極之薄膜電晶體；與主動層由相同之層所形成之電容之下電極；形成於下電極上之電容之上電極；位於上電極與下電極間及主動層與閘極電極間且於下電極外具有間隙之第一絕緣層；形成於第一絕緣層上且與間隙中之第一絕緣層具相同蝕刻表面之第二絕緣層；與源極電極及汲極電極以相同之材料所形成並填入間隙之一部分之架橋；與上電極以相同之材料所形成之像素電極；以及覆蓋源極電極及汲極電極並暴露像素電極之第三絕緣層。
主動層及下電極可包含離子雜質摻雜半導體材料。
上電極及像素電極可包含透明導電材料。
透明導電材料可包含選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)以及氧化鋁鋅(AZO)所組成之群組之至少其一。
薄膜電晶體陣列基板可更包含連接至下電極之第一連接器；以及連接至上電極之第二連接器，其中間隙之第一部分形成於下電極與第一連接器之間，且間隙之第二部分形成於在下電極外形成之第一絕緣層中。
架橋可形成於間隙之第二部分中。
第一連接器可包含與下電極相同之材料。
第二連接器可包含與上電極相同之材料。
第二連接器可形成並連接至形成於間隙之第二部分之架橋及第二絕緣層上。
薄膜電晶體陣列基板可更包含位於第二連接器與第二絕緣層之間與源極電極及汲極電極以相同材料所形成，並與第二連接器直接接觸之引線。
保護薄膜可更形成於間隙之第一部分中。
保護薄膜可與源極電極及汲極電極以相同之材料所形成。
保護薄膜可與上電極以相同之材料所形成。
保護薄膜可與上電極絕緣。
第三絕緣層可與上電極接觸。
其他態樣為一種有機發光顯示器，其包含：包括主動層、閘極電極、源極電極及汲極電極之薄膜電晶體；與主動層由相同之層所形成之電容之下電極；形成於下電極上之電容之上電極；位於下電極與上電極間及主動層與閘極電極間且於下電極外具有間隙之第一絕緣層；形成於第一絕緣層上且與第一絕緣層具相同蝕刻表面之第二絕緣層；與源極電極及汲極電極以相同之材料所形成，並填入間隙之一部分之架橋；與上電極以相同之材料所形成之像素電極；覆蓋源極電極及汲極電極並暴露像素電極之第三絕緣層；位於像素電極上之有機發光層；以及位於有機發光層上之反向電極。
反向電極可為反射自有機發光層所發射之光之反射電極。
像素電極可包含透明導電材料。
像素電極可更包含包括半透明材料之半透明層。
其他態樣為一種製造薄膜電晶體陣列基板之方法，其包含：執行第一遮罩製程，係藉由於基板上形成半導體層，並藉著圖樣化此半導體層而形成薄膜電晶體之主動層及電容之下電極；執行第二遮罩製程，係藉由形成第一絕緣層，形成第一金屬層於第一絕緣層上，且藉著圖樣化第一金屬層而形成對應至下電極之蝕刻停止層及對應至部分主動層之閘極電極；執行第三遮罩製程，係藉由形成第二絕緣層，並蝕刻第一絕緣層及第二絕緣層以形成暴露蝕刻停止層之間隙及暴露主動層之一部分之開口；執行第四遮罩製程，係藉由形成第二金屬層，並藉著圖樣化第二金屬層形成填入部分間隙之架橋及填入主動層之開口之源極電極及汲極電極；執行第五遮罩製程，係藉由形成第三金屬層，並藉著圖樣化第三金屬層形成像素電極及電容之上電極；以及執行第六遮罩製程，係藉由形成第三絕緣層，並形成暴露像素電極之開口。
此方法可更包含於執行第二遮罩製程後摻雜離子雜質。
蝕刻停止層可於執行第三遮罩製程時移除。
此方法可更包含於執行第四遮罩製程後摻雜離子雜質。
連接至下電極之第一連接器可藉由圖樣化半導體層於執行第一遮罩製程時同時形成。
於執行第三遮罩製程時，間隙之第一部分可形成於下電極與第一連接器間，且間隙之第二部分可形成於在下電極外形成之第一絕緣層中。
架橋可於執行第四遮罩製程時形成於間隙之第二部分中。
於執行第五遮罩製程時，連接至上電極之第二連接器可藉由圖樣化第三金屬層而同時形成，其中第二連接器係形成於架橋上。
於執行第四遮罩製程時保護薄膜可更藉著利用第二金屬層而形成於間隙之第一部分中。
於執行第五遮罩製程時保護薄膜可更藉著利用第三金屬層而形成於間隙之第一部分中。
根據光微影製程，光阻係均勻塗佈於其上將形成微小圖樣之基板上，藉由使用曝光裝置如步進機曝光，且接著經曝光之光阻(當光阻為正光阻時)被顯影。於顯影光阻後，剩餘光阻用以於基板上蝕刻微小圖樣，且光阻係於形成微小圖樣後移除。
如上所述，由於具圖樣之遮罩要於使用遮罩轉印圖樣之步驟中預先製備，用於製備遮罩之製造成本會隨著使用遮罩之製程之數量增加而增加。此外，由於執行上述複雜操作，故製造製程很複雜、製造時間增加、且製造成本因為增加的製造時間而增加。
下文中，將參照附圖以描述實施例。當在此使用時，“及/或”一詞係包含一或多個相關列表項目之任何及全部的組合。
第1圖為描繪根據一實施例之有機發光顯示器1之剖面示意圖。
參照第1圖，根據本實施例之有機發光顯示器1包含位於基板10上之像素區域PXL1、電晶體區域TFT1以及電容區域CAP1。
於電晶體區域TFT1中，薄膜電晶體之主動層212形成於基板10上。主動層212可由包含非晶矽或多晶矽之半導體所形成。主動層212可包含通道區域212c及摻有離子雜質並位於通道區域212c外之源極區域212a及汲極區域212b。雖於第1圖中未繪示，為了基板10之均勻性及防止雜質滲入基板10，可進一步形成包含氧化矽(SiO2)及/或氮化矽(SiNx)之緩衝層(圖未示)於基板10與主動層212之間。
閘極電極214形成於對應至主動層212之通道區域212c之位置的主動層212上，其中構成閘極絕緣薄膜之第一絕緣層13形成於閘極電極214與主動層212之間。
分別連接至主動層212之源極區域212a及汲極區域212b的源極電極216a及汲極電極216b係形成於閘極電極214上。此外，構成層間絕緣薄膜之第二絕緣層15形成於閘極電極214與源極電極216a及汲極電極216b之間。雖然於第1圖中未繪示，於源極電極216a及汲極電極216b上可進一步形成包含與下述像素電極117相同之透明導電材料之層。
第三絕緣層18形成於第二絕緣層15上以覆蓋源極電極216a及汲極電極216b。第三絕緣層18可包含有機絕緣薄膜或相互堆疊之無機絕緣薄膜與有機絕緣薄膜兩者。形成第三絕緣層18之有機絕緣薄膜的例子包含如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)及聚苯乙烯(polystyrene, PS)之通用聚合物、具酚基(phenol group)之聚合物衍生物、丙烯醯系(acryl-based)聚合物、亞醯胺系(imide-based)聚合物、芳基醚系(arylether-based)聚合物、醯胺系(amide-based)聚合物、氟系(fluorine-based)聚合物、對二甲苯系(p-xylene-based)聚合物、乙烯醇系(vinyl alcohol-based)聚合物及其混合。
於像素區域PXL1中，像素電極117形成於開口C1中之基板10上，開口C1形成於第一絕緣層13與第二絕緣層15中。像素電極117可與下述電容之上電極317b以相同之材料所形成。
像素電極117可由透明導電材料所形成以使光通過像素電極117。透明導電材料可選自氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)及氧化鋁鋅(AZO)所組成之群組之至少其一。雖然未繪示於第1圖，緩衝層(圖未示)可進一步形成於基板10與像素電極117之間。
有機發光層119形成於像素電極117上。有機發光層119可形成於第三絕緣層18之開口C4中。由有機發光層119所發射之光可經過由透明導電材料所形成之像素電極117而朝向基板10發射。
有機發光層119可以低分子有機材料或是高分子有機材料所形成。若有機發光層119係以低分子有機材料所形成，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)可相對有機發光層119而相互堆疊。此外，如果需要亦可堆疊其他層。於此，低分子有機材料的例子包含銅酞菁(copper phthalocyanine, CuPc)、N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺(N'-di (naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine, NPB)、以及三-8-羥基喹啉鋁 (tris-8-hydroxyquinoline aluminum, Alq3)。此外，若以高分子有機材料形成有機發光層119，則電洞傳輸層可與有機發光層119一起納入。電洞傳輸層可以聚-(3,4)-乙烯基-二氧噻吩(poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene, PEDOT)或聚苯胺(polyaniline, PANI)所形成。於此，高分子有機材料的例子包含聚對苯乙烯(polyphenylene vinylene, PPV)及聚茀(polyfluorene)。
構成共用電極之反向電極120形成於有機發光層119上。於根據本實施例之有機發光顯示器1中，像素電極117可作為陽極且反向電極120作為陰極，但其極性可相反。
反向電極120可為包含反射材料之反射電極。於此，反向電極120可包含鋁、鎂、鋰、鈣、氟化鋰/鈣、及氟化鋰/鋁中之至少一材料。當反向電極120為反射電極時，自有機發光層119發出之光可在反向電極120反射，穿過由透明導電材料所形成之像素電極117，並朝向基板10發射。
雖然未繪示於第1圖，像素電極117可進一步包含包括半透射材料之半透射金屬層(圖未示)。當像素電極117進一步包含半透射金屬層時，構成反射電極之反向電極120如反射鏡般運作而半透射金屬層如半透射鏡般運作。因此，由有機發光層119所發出之光可於反向電極120與半透射金屬層之間共振，從而增加光萃取效率。
半透射金屬層可由下列至少之ㄧ所形成：銀(Ag)、銀合金、鋁(Al)、及鋁合金。半透射金屬層之厚度可小於或大約等於約300埃，以與構成反射電極之反向電極120作為共振鏡而運作。
第2圖為描繪根據實施例之有機發光顯示器1之電容區域CAP1之平面示意圖。第2圖之電容區域CAP1包含下電極312b、上電極317b、第一絕緣層13及第二絕緣層15。
參照第1圖及第2圖，電容區域CAP1包含基板10上之電容之下電極312b及連接下電極312b之第一連接器312a。
下電極312b可來自於與主動層212相同之層。下電極312b可包含與主動層212之源極區域212a及汲極區域212b相同材料之離子雜質摻雜半導體。傳送訊號(電流/電壓)至下電極312b之第一連接器312a可與下電極312b以相同之材料層所形成。因此，類似於下電極312b，第一連接器312a可包含離子雜質摻雜半導體。
電容之上電極317b及連接至上電極317b之第二連接器317c係形成於下電極312b上。
上電極317b可與上述之像素電極117以相同材料所形成。傳輸訊號至上電極317b之第二連接器317c可以與上電極317b相同之材料而形成。第二連接器317c可包含形成於下述架橋316上的第一部分317c1及形成於在第二絕緣層15上形成且與源極電極216a及汲極電極216b以相同之材料所形成之引線316c上的第二部分317c2。由於第二連接器317c係電性連接至上電極317b，故第一部分317c1及第二部分317c2不會短路。
作為閘極絕緣薄膜之第一絕緣層13可自電晶體區域TFT1延伸並形成於電容之下電極312b與上電極317b之間以操作為介電薄膜。在電容區域CAP1內沒有形成第一絕緣層13之部分係存在於下電極312b外。換句話說，第一絕緣層13於電容區域CAP1中具有一預定之間隙G (參照第2圖)。在蝕刻第二絕緣層15時，間隙G由於第一絕緣層13被蝕刻而形成。於一實施例中，間隙G之第一部分G1形成於下電極312b與第一連接器312a之間之第一絕緣層13，而間隙G之第二部分G2形成於在下電極312b外所形成之第一絕緣層13。
自電晶體區域TFT1延伸之第二絕緣層15形成於第一絕緣層13之上。第二絕緣層15具有大於上電極317b之開口C3。如下所述，由於形成下電極312b及第一連接器312a之半導體層係經由開口C3以離子雜質而摻雜，電容之訊號傳輸效率改善。開口C3具有與間隙G中之第一絕緣層13相同之蝕刻表面。
與源極電極216a及汲極電極216b以相同材料所形成之架橋316包含於部分間隙G中。架橋316形成於間隙G之第二部分G2中。如上所述，因為第二連接器317c電性連接至上電極317b，故形成第二連接器317c之第一部分317c1及第二部分317c2不會短路。若架橋316沒有形成於間隙G之第二部分G2中，則第二連接器317c沿著具高階差之第一絕緣層13及第二絕緣層15之蝕刻表面連接至位於第二部分G2之上電極317b，因而第一部分317c1與第二部分317c2可能會短路。因此，藉著於間隙G之第二部分G2中形成架橋316可防止這樣的短路。
類似於上電極317b，第二連接器317c可以透明導電材料所形成。若透明導電材料之電阻很高，則經由第二連接器317c連接至上電極317b之引線316c可為以低電阻材料所形成之金屬引線。於本實施例中，引線316c與源極電極216a及汲極電極216b以相同之材料層所形成。於此，第二連接器317c之第二部分317c2可形成於引線316c上。由於第二連接器317c不僅沿著形成於第二部分G2之第一絕緣層13及第二絕緣層15之蝕刻表面，亦得沿著引線316c之蝕刻表面而連接至上電極317b，故短路的風險可能會進一步增加。然而，架橋316可防止第二連接器317c之短路。
第三絕緣層18形成於第二絕緣層15上。如上所述，第三絕緣層18可包含有機絕緣薄膜或相互堆疊之無機絕緣薄膜與有機絕緣薄膜兩者。藉由設置包含具低介電常數之有機絕緣材料之第三絕緣層18於反向電極120與上電極317b之間，生成於反向電極120與上電極317b之間之寄生電容係減少，從而防止基於寄生電容之訊號干擾。
於第1圖及第2圖中，第一連接器312a及第二連接器317c係繪示如同其設置於相對之位置，然第一連接器312a及第二連接器317c之位置並不限於此。只要第一連接器312a及第二連接器317c分別連接至下電極312b及上電極317b，第一連接器312a及第二連接器317c之連接方向並無限制。
第3A圖至第3F圖為描繪第1圖之有機發光顯示器1之遮罩製程結果之示意圖。
第3A圖為描繪根據本實施例之有機發光顯示器1之第一遮罩製程結果之剖面示意圖。
參照第3A圖，半導體層係圖樣化於基板10上，以形成未摻雜離子雜質之通道區域212c以及包含未摻雜離子雜質之下電極312b及第一連接器312a之層312c。
雖然未繪示於第3A圖，半導體層(圖未示)沈積於基板10上，光阻(圖未示)塗佈於半導體層上，而半導體層係經由使用第一光罩(圖未示)之光微影製程而圖樣化，從而形成未摻雜離子雜質之通道區域212c及層312c。使用光微影製程之第一遮罩製程係透過一系列製程而執行，例如使用曝光裝置曝光第一光罩，然後顯影、蝕刻、並剝除或灰化第一光罩。
半導體層可包含非晶矽或多晶矽。於此，多晶矽可藉由結晶非晶矽而形成。非晶矽可以使用任何方法結晶，像是快速熱退火(rapid thermal annealing, RTA)法、固向結晶(solid phase crystallization, SPC)法、準分子雷射退火(excimer laser annealing, ELA)法、金屬誘導結晶(metal-induced crystallization, MIC)法、金屬誘導橫向結晶(metal-induced lateral crystallization, MILC)法、或順序橫向固化(sequential lateral solidification, SLS)法。
第3B圖為描繪有機發光顯示器1之第二遮罩製程結果之剖面示意圖，且為描繪根據本實施例之電容區域CAP1之平面示意圖。
參照第3B圖，第一絕緣層13堆疊於第3A圖之第一遮罩製程之結果產物上，且第一金屬層(圖未示)堆疊於第一絕緣層13上並接著圖樣化。作為圖樣化之結果，於第一絕緣層13上，閘極電極214形成於電晶體區域TFT1，且同時，蝕刻停止層314形成於電容區域CAP1。
第一絕緣層13作為薄膜電晶體之閘極絕緣薄膜及電容之介電薄膜。
閘極電極214與蝕刻停止層314可以選自由鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎂(Mg)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)及銅(Cu)所組成之群組之至少一低電阻金屬之單層或多層。
離子雜質首先摻雜(作為第一摻雜D1)於此結構。硼(B)或磷(P)離子可以作為離子雜質而摻雜，且於此，離子雜質可以大致上等於或大於約1×1015原子/平方公分之濃度而摻雜於主動層212及第一連接器312a上。於此時，閘極電極214作用為自動對準遮罩。結果，主動層212包含源極區域212a及汲極區域212b、以及其間之通道區域212c，且源極區域212a及汲極區域212b摻雜有離子雜質。
因為蝕刻停止層314操作為未摻雜離子雜質之層312c之阻擋遮罩，以蝕刻停止層314所覆蓋之下電極312b未被摻雜，而沒有以蝕刻停止層314所覆蓋之第一連接器312a被摻雜。
第3C圖為描繪有機發光顯示器1之第三遮罩製程結果之剖面示意圖，且為描繪根據本實施例之電容區域CAP1之平面示意圖。
參照第3C圖，第二絕緣層15堆疊於第3B圖之第二遮罩製程之結果產物上，且第一絕緣層13及第二絕緣層15係實質上同時圖樣化以形成暴露像素區域PXL1之開口C1、暴露部分主動層212之源極區域212a及汲極區域212b之開口C2以及暴露整個蝕刻停止層314之開口C3。於此，於電容區域CAP1中，蝕刻停止層314避免位於蝕刻停止層314下之第一絕緣層13被蝕刻。
因為第一絕緣層13及第二絕緣層15於相同之遮罩製程中一起蝕刻，經由開口C3所暴露之第一絕緣層13之部份係移除以於電容區域CAP1形成間隙G。於第一絕緣層13中，間隙G之第一部分G1形成於被蝕刻停止層314所覆蓋之層312c與第一連接器312a之間。於第一絕緣層13中，間隙G之第二部分G2形成於以蝕刻停止層314所覆蓋之下電極312b外。
第3D圖為描繪有機發光顯示器1之第四遮罩製程結果之剖面示意圖，且為描繪根據本實施例之電容區域CAP1之平面示意圖。
於第3D圖中，第二金屬層(圖未示)堆疊於第3C圖之第三遮罩製程之結果產物上，以填入開口C1至C3，並接著圖樣化。第二金屬層係圖樣化以於第二部分G2形成架橋316，並於第二絕緣層15上形成源極電極216a、汲極電極216b及引線316c。於此，移除蝕刻停止層314。
第二金屬層可包含由下列至少之ㄧ所形成之單層或多層：鋁、鉑、鈀、銀、鎂、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣、鉬、鈦、鎢及銅。於此，第二金屬層與間隙G之第一部分G1中第一連接器312a直接接觸，且因此，可能產生像是金屬矽化物(silicide)之矽-金屬化合物(silicon-metal compound)。矽-金屬化合物可能無法移除而一直保留。
這樣的結構係第二次以離子雜質所摻雜。下電極312b因為蝕刻停止層314被移除而被摻雜離子雜質。因此，由於下電極312b與第一連接器312a之間不存在未摻雜離子雜質之區域，故可增加電容之訊號傳輸效率。
第3E圖為描繪根據本實施例之有機發光顯示器1之第五遮罩製程結果之剖面示意圖。
參照第3E圖，像素電極117、上電極317b、及第二連接器317c係藉著使用相同材料經相同遮罩製程而形成於第3D圖之第四遮罩製程之結果產物上。
像素電極117形成於開口C1中，上電極317b形成於下電極312b上，且第二連接器317c形成於架橋316及第二絕緣層15上。
第二連接器317c之第一部分317c1形成於位於間隙G之第二部分G2中之架橋316上，且第二連接器317c之第二部分317c2係形成於第二絕緣層15上之引線316c上。如上所述，因為第二連接器317c電性連接至上電極317b，形成第二連接器317c之第一部分317c1及第二部分317c2不會短路。因此，形成於第二部分G2之架橋316可藉著減少第一絕緣層13及第二絕緣層15之蝕刻表面之間之階差而防止第二連接器317c短路。
第3F圖為描繪根據本實施例之有機發光顯示器1之第六遮罩製程結果之剖面示意圖。
參照第3F圖，第三絕緣層18堆疊於第3E圖之第五遮罩製程之結果產物上，且第三絕緣層18係圖樣化以形成暴露部分像素電極117頂部之開口C4。
開口C4不只定義發光區域亦增加第1圖之像素電極117之邊緣與反向電極120之間之間隔，以防止電場於像素電極117之邊緣集中，從而防止像素電極117與反向電極120短路。
第4圖為描繪根據另一實施例之有機發光顯示器2之剖面示意圖。下文中，僅主要描述有機發光顯示器1與有機發光顯示器2之間之差異。
參照第4圖，根據本實施例之有機發光顯示器2包含位於基板10上之像素區域PXL2、電晶體區域TFT2及電容區域CAP2。於本實施例中，進一步設置保護薄膜317a於電容區域CAP2中間隙G之第一部分G1中。保護薄膜317a與上電極317b以相同之材料所形成，並與上電極317b一起形成於第五遮罩製程中。
如上所述，當由於第二金屬層與第一部分G1中之第一連接器312a於第四遮罩製程接觸而產生之像是金屬矽化物之矽-金屬化合物未完全移除而保留時，下電極312b與上電極317b可能因為漏電而短路。在對應像素中可能會由於這樣的短路而產生黑點。於本實施例中，保護薄膜317a形成於第一部分G1中以防止短路。保護薄膜317a與上電極317b一起形成但與上電極317b絕緣。
第5圖為描繪根據另一實施例之有機發光顯示器3之剖面示意圖。下文中，僅主要描述有機發光顯示器1及有機發光顯示器3之間之差異。
參照第5圖，根據本實施例之有機發光顯示器3包含位於基板10上之像素區域PXL3、電晶體區域TFT3及電容區域CAP3。於本實施例中，進一步設置保護薄膜316a於電容區域CAP3中間隙G之第一部分G1。當源極電極216a及汲極電極216b亦形成於第四遮罩製程時，保護薄膜316a與源極電極216a及汲極電極216b以相同之材料所形成。
如上所述，當由於第二金屬層與第一部分G1中之第一連接器312a於第四遮罩製程接觸而產生之像是金屬矽化物之矽-金屬化合物未實質上完全移除而保留時，下電極312b與上電極317b可能因為漏電而短路。在對應像素中可能會因為這樣的短路而產生黑點。於本實施例中，保護薄膜316a於第一部分G1中與源極電極216a及汲極電極216b以相同之材料所形成以防止短路。
第6A圖至第6E圖為描述根據第一比較例之製造有機發光顯示器之方法之剖面圖。
參照第6A圖，形成未摻雜離子雜質之通道區域212c以及包含下電極312b及第一連接器312a之未摻雜離子雜質之層312c於基板10上。
參照第6B圖，包含透明導電材料之第一金屬層與包含低電阻金屬之第二金屬層係依序地相互堆疊，且接著圖樣化以形成像素電極114及115、閘極電極214及215、以及上電極314及315，然後執行第一摻雜D1。因此，主動層212包含摻雜離子雜質之源極區域212a及汲極區域212b、以及其間之通道區域212c。因為上電極314及315操作為阻擋遮罩，被上電極314及315所覆蓋之層312c之下電極312b並未摻雜雜質，而未覆蓋之第一連接器312a則被摻雜。
參照第6C圖，形成第二絕緣層16，然後形成暴露像素區域之開口C1、暴露部分主動層212之源極區域212a及汲極區域212b之開口C2、以及暴露部分上電極315之開口C3。於此，開口C3係形成使得上電極314及315不會整個暴露，且上電極314與315僅邊緣被略微包覆。
參照第6D圖，第二金屬層(圖未示)堆疊於第6C圖之第三遮罩製程之結果產物上，以填入開口C1至C3，並接著圖樣化以形成源極電極216a及汲極電極216b。於此時，亦移除部分像素電極115及部分上電極315。於此，由於第二絕緣層16包圍住上電極314及315之邊緣，故未移除於包圍部分下之上電極315之邊緣部分。然後執行第二摻雜D2。於第二摻雜後，下電極312b被摻雜，但對應至上電極315之保留邊緣部分之區域ND未被摻雜。因此，隨著電容區域之電阻增加，訊號品質會降低。
參照第6E圖，第三絕緣層18堆疊於第3D圖之第四遮罩製程之結果產物上，並接著圖樣化以形成暴露像素電極114之頂部之開口C4。
因此，根據第一比較例，未摻雜離子雜質之區域ND可能形成於下電極312b與第一連接器312a之間，並增加電阻，從而降低電容之訊號傳輸效率。
第7A圖至第7C圖為描述根據第二比較例之製造有機發光顯示器之方法之剖面圖。
根據第二比較例之有機發光顯示器之第一及第二遮罩製程與根據第一比較例之有機發光顯示器相同。下文中，參照第7A圖至第7C圖描述第三至第四遮罩製程。
參照第7A圖，形成第二絕緣層16，然後於第三遮罩製程形成暴露像素區域之開口C1、暴露部分主動層212之源極區域212a及汲極區域212b之開口C2、及暴露上電極314與315之開口C3。於此，開口C3係形成而大於上電極314及315，以暴露整個上電極314及315。由於第一絕緣層13與第二絕緣層16在同一遮罩製程中一起蝕刻，於電容區域移除經由開口C3所暴露之第一絕緣層13之一部分，以形成間隙之第一部分G1及第二部分G2。
參照第7B圖，當藉著第二金屬層與間隙之第一部分G1中之第一連接器312a於第四遮罩製程接觸而產生像是金屬矽化物之矽-金屬化合物，且接著未完全移除而保留時，下電極312b與上電極314可能因為漏電而短路。因此，在對應像素中可能會由於此短路而產生黑點。
參照第7C圖，第三絕緣層18堆疊於第四遮罩製程之結果產物上，並接著圖樣化以形成暴露像素電極114頂部之開口C4。
因此，根據第二比較例，下電極312b與上電極314可能會由於未完全移除而保留於第一部分G1之矽-金屬化合物致使之漏電而短路。於對應像素中會因為該短路而產生黑點，從而劣化有機發光顯示器之品質。
不同之實施例提供以下之優點。
第一，藉由於形成於電容之下電極外之絕緣層之間隙中形成架橋，連接至上電極之引線可避免絕緣層之階差致使之短路。
第二，藉由於電容之下電極與連接至下電極之引線之間之間隙形成保護薄膜，防止了由於矽-金屬化合物而產生於上電極與下電極之間之漏電。
第三，隨著於電容之下電極與連接至下電極之引線之間未摻雜離子雜質的現象去除，電容之訊號傳輸效率改善。
第四，上述之有機發光顯示器可經由六個遮罩製程而製造。
雖然上述實施例已參照附圖而描述，將為所屬技術領域具通常知識者所理解的是，於不脫離以下申請專利範圍所定義之精神與範疇下可對其進行形式與細節上之各種改變。
1、2、3．．．有機發光顯示器
10．．．基板
13．．．第一絕緣層
15、16．．．第二絕緣層
18．．．第三絕緣層
114、115、117．．．像素電極
119．．．有機發光層
120．．．反向電極
212．．．主動層
212a．．．源極區域
212b．．．汲極區域
212c．．．通道區域
214、215．．．閘極電極
216a．．．源極電極
216b．．．汲極電極
312a．．．第一連接器
312b．．．下電極
312c．．．層
314．．．蝕刻停止層
315．．．上電極
316．．．架橋
316c．．．引線
316a、317a．．．保護薄膜
317b．．．上電極
317c．．．第二連接器
317c1、G1．．．第一部分
317c2、G2．．．第二部分
G．．．間隙
C1、C2、C3、C4．．．開口
D1．．．第一摻雜
D2．．．第二摻雜
PXL1、PXL2、PXL3．．．像素區域
CAP1、CAP2、CAP3．．．電容區域
TFT1、TFT2、TFT3．．．電晶體區域
ND．．．區域
第1圖為描繪根據一實施例之有機發光顯示器之剖面示意圖。
第2圖為描繪根據一實施例之有機發光顯示器之電容區域之平面示意圖。
第3A圖至第3F圖為描繪第1圖之有機發光顯示器之遮罩製程結果之示意圖。
第4圖為描繪根據另一實施例之有機發光顯示器之剖面示意圖。
第5圖為描繪根據另一實施例之有機發光顯示器之剖面示意圖。
第6A圖至第6E圖為描述根據第一比較例之製造有機發光顯示器之方法之剖面圖。
第7A圖至第7C圖為描述根據第二比較例之製造有機發光顯示器之方法之剖面圖。
1．．．有機發光顯示器
10．．．基板
13．．．第一絕緣層
15．．．第二絕緣層
18．．．第三絕緣層
117．．．像素電極
119．．．有機發光層
120．．．反向電極
212．．．主動層
212a．．．源極區域
212b．．．汲極區域
212c．．．通道區域
214．．．閘極電極
216a．．．源極電極
216b．．．汲極電極
312a．．．第一連接器
312b．．．下電極
316．．．架橋
316c．．．引線
317b．．．上電極
317c．．．第二連接器
317c1、G1．．．第一部分
317c2、G2．．．第二部分
C1、C3、C4．．．開口
PXL1．．．像素區域
CAP1．．．電容區域
TFT1．．．電晶體區域

Claims (29)

  1. 一種薄膜電晶體陣列基板，其包含：
    一薄膜電晶體，係包含一主動層、一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；
    一電容之ㄧ下電極，係與該主動層由相同之層所形成；
    該電容之ㄧ上電極，係形成於該下電極上；
    一第一絕緣層，係形成於該下電極與該上電極之間及形成於該主動層與該閘極電極之間，其中一間隙係形成於該下電極外；
    一第二絕緣層，係形成於該第一絕緣層上且與該間隙中之該第一絕緣層具相同蝕刻表面；
    一架橋，係與該源極電極及該汲極電極之至少其一以相同之材料所形成，其中該架橋係至少部分地填入該間隙；
    一像素電極，係與該上電極以相同之材料所形成；以及
    一第三絕緣層，係覆蓋該源極電極及該汲極電極，其中一開口定義於該第三絕緣層中，且其中至少部分該像素電極形成於該開口中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該主動層及該下電極係由一離子雜質摻雜半導體材料所形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該上電極及該像素電極係由一透明導電材料所形成。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該透明導電材料包含選自由氧化銦錫、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之至少其一。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列基板，更包含：
    一第一連接器，係連接至該下電極；以及
    一第二連接器，係連接至該上電極，
    其中該間隙之ㄧ第一部分係形成於該下電極與該第一連接器之間，且其中該間隙之ㄧ第二部分係形成於在該下電極外形成之該第一絕緣層中。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該架橋形成於該間隙之該第二部分中。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該第一連接器與該下電極以相同之材料所形成。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該第二連接器與該上電極以相同之材料所形成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該第二連接器形成並連接至形成於該間隙之該第二部分之該架橋及該第二絕緣層上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之薄膜電晶體陣列基板，其更包含位於該第二連接器與該第二絕緣層之間與該源極電極及該汲極電極以相同材料所形成之ㄧ引線，其中該引線直接與該第二連接器接觸。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜電晶體陣列基板，其更包含一保護薄膜形成於該間隙之該第一部分中。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該保護薄膜與該源極電極及該汲極電極以相同之材料所形成。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該保護薄膜與該上電極以相同之材料所形成。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該保護薄膜與該上電極電性絕緣。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜電晶體陣列基板，其中該第三絕緣層與該上電極接觸。
  16. 一種有機發光顯示器，其包含：
    一薄膜電晶體，係包含一主動層、一閘極電極、一源極電極及一汲極電極；
    一電容之ㄧ下電極，係與該主動層由相同之層所形成；
    該電容之ㄧ上電極，係形成於該下電極上；
    一第一絕緣層，係形成於該下電極與該上電極之間及形成於該主動層與該閘極電極之間，其中一間隙係形成於該下電極外；
    一第二絕緣層，係形成於該第一絕緣層上且與該第一絕緣層具相同蝕刻表面；
    一架橋，係與該源極電極及該汲極電極以相同之材料所形成，其中該架橋至少部份地填入該間隙；
    一像素電極，係與該上電極以相同之材料所形成；
    一第三絕緣層，係覆蓋該源極電極及該汲極電極，其中一開口定義於該第三絕緣層中，且其中至少部分該像素電極形成於該開口中；
    一有機發光層，係形成於該像素電極上；以及
    一反向電極，係形成於該有機發光層上。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之有機發光顯示器，其中該反向電極係為一反射電極配置以反射自該有機發光層所發射之光。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之有機發光顯示器，其中該像素電極以一透明導電材料形成。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光顯示器，其中該像素電極更包含以一半透明材料所形成之ㄧ半透明層。
  20. 一種製造薄膜電晶體陣列基板之方法，該方法包含：
    形成一半導體層於一基板上，且藉著圖樣化該半導體層而形成一薄膜電晶體之ㄧ主動層及一電容之ㄧ下電極；
    形成一第一絕緣層，形成一第一金屬層於該第一絕緣層上，且基於圖樣化該第一金屬層而形成對應至該下電極之一蝕刻停止層及對應至該主動層之一部分之一閘極電極；
    形成一第二絕緣層，並蝕刻該第一絕緣層及該第二絕緣層以形成暴露該蝕刻停止層之一間隙及暴露該主動層之一部份之ㄧ第一開口；
    形成一第二金屬層，並基於圖樣化該第二金屬層而形成填入該間隙之一部份之ㄧ架橋以及實質上填入該主動層之該第一開口之一源極電極及一汲極電極；
    形成一第三金屬層，並基於圖樣化該第三金屬層而形成一像素電極及該電容之ㄧ上電極；以及
    形成一第三絕緣層，並形成暴露該像素電極之ㄧ第二開口。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，更包含於形成該蝕刻停止層後摻雜一離子雜質。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其中該蝕刻停止層於形成該第二絕緣層並蝕刻該第一絕緣層及該第二絕緣層時被移除。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之方法，更包含於形成該源極電極及該汲極電極後摻雜一離子雜質。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，更包含於形成該第二金屬層、該架橋、以及該源極電極及該汲極電極時，基於該第二金屬層於該間隙之ㄧ第一部份形成一保護薄膜。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之方法，更包含於形成該第三金屬層、該像素電極、及該上電極時，基於該第三金屬層於該間隙之ㄧ第一部份形成一保護薄膜。
  26. 如申請專利範圍第20項所述之方法，更包含於形成該半導體層、該主動層、及該下電極時，基於圖樣化該半導體層形成連接至該下電極之ㄧ第一連接器。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，更包含於形成該第二絕緣層並蝕刻該第一絕緣層及該第二絕緣層時，形成i) 位於該下電極與該第一連接器之間之該間隙之ㄧ第一部分、ii) 位於形成於該下電極外之該第一絕緣層中之該間隙之ㄧ第二部分。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中當形成該第二金屬層、該架橋、以及該源極電極及該汲極電極時，形成該架橋於該間隙之該第二部分。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，更包含於形成該第三金屬層、該像素電極及該上電極時，基於圖樣化該第三金屬層而形成連接至該上電極之ㄧ第二連接器，其中該第二連接器係形成於該架橋上。
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