TWI446530B - 顯示裝置及製造其之方法 - Google Patents

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TWI446530B
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Joon-Hoo Choi
Bo-Kyung Choi
Sang-Ho Moon
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Samsung Display Co Ltd
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Description

顯示裝置及製造其之方法
本技術一般係關於一種顯示裝置及製造其之方法。更特別的是，該所述技術一般係關於一種顯示裝置及製造其之方法，以用於提升該顯示裝置之表面以及抑制產生於該顯示裝置中之缺陷。
大部分的平面面板顯示裝置，例如有機發光二極體(OLED)顯示器以及液晶顯示器(LCD)，使用具有薄膜電晶體之有機絕緣層。
當接觸孔被形成或是傳導層被圖案化時，有機絕緣層被曝露於很多蝕刻製程。然而，當該有機絕緣層被曝露於蝕刻製程時，該有機絕緣層之表面粗糙度顯著地增加，特別是乾蝕刻製程。如果傳導層被形成於具有增加表面粗糙度以及圖案化之該有機絕緣層時，該傳導層之傳導材料被輕易地遺留在該有機絕緣層之表面上。遺留在有機絕緣層上之傳導材料阻礙了傳導線的彼此電性絕緣，導致短路。
上述被揭露於【先前技術】中之訊息僅用於增加對於該所述技術的了解，並且因此其可能包含並非來自於先前技術之資訊為在此國家所述技術領域中具有通常知識者已經知道的資訊。
範例性實施例提供一種用於避免內部短路之顯示裝置。
另一範例性實施例提供一種用於製造該顯示裝置之方法。
根據範例性實施例，該顯示裝置包含基板、形成於該基板上之半導體層、形成於該半導體層上之有機絕緣層以及形成於該有機絕緣層上之複數個傳導線。該有機絕緣層具有開口溝道，且該開口溝道被形成於該等傳導線之間。
複數個傳導線可被安置以彼此分隔開，其具有開口溝道形成於其間。
該顯示裝置可進一步包含形成於該半導體層上之閘極絕緣層以及形成於該閘極絕緣層上之閘極電極。
該顯示裝置可進一步包含安置於該有機絕緣層和該閘極電極之間的無機絕緣層。
該無機絕緣層可具有開口溝道。該有機絕緣層之開口溝道和該無機絕緣層之開口溝道可被排列在一起以曝露該些閘極電極之閘極絕緣層。
該無機絕緣層可包含含有氫之氮化矽膜。
該半導體層可藉由圖案化多晶矽層來形成。
該等複數個傳導線可包含源極電極和汲極電極。
該顯示裝置可進一步包含形成在該基板上之第一電容電極以及形成在該閘極絕緣層之第二電容電極。該第一電容電極可實質上與該半導體層在相同層級。該第二電容電極可被形成而與該源極電極和該汲極電極在實質上相同層級上。
該顯示裝置可進一步包含形成於該閘極絕緣層上之像素電極、形成於該像素電極上之有機發光層以及形成於該有機發光層上之共同電極。該像素電極可被耦合至該半導體層之汲極區域。
該閘極電極可被形成為形成為雙層結構，其包含閘極透明層和形成在該閘極透明層上之閘極金屬層。
該像素電極可由如同該閘極電極之閘極透明層的材料而製成於與該閘極透明層相同層級上。
該顯示裝置可進一步包含形成於該閘極絕緣層上之像素電極、形成在該像素電極上之液晶層以及形成在該液晶層上之共同電極。該像素電極可被耦合至該半導體層之汲極區域。
根據另一範例性實施例，用於製造該顯示裝置之方法包含準備基板、形成半導體層於該基板上、形成有機絕緣層於該半導體層上、形成開口溝道於該有機絕緣層上以及形成複數個傳導線於該有機絕緣層上。該等複數個傳導線被安置以彼此隔開且具有形成於該些傳導線之間的開口溝道。
該製造方法可進一步包含形成閘極絕緣層於該半導體層上以及形成閘極電極於該閘極絕緣層上。該有機絕緣層被形成於該閘極電極上。
該等複數個傳導線可包含源極電極和汲極電極。
該製造方法可進一步包含形成第一電容電極於該基板上而實質上與該半導體層於相同層級，且該等傳導線包含實質上形成於與該源極電極和該汲極電極於相同層級之第二電容電極。
該製造方法可進一步包含形成無機絕緣層於該閘極電極和該有機絕緣層之間。
形成開口溝道於該有機絕緣層上可進一步包含形成接觸孔於該有機絕緣層、該無機絕緣層以及該閘極絕緣層上。該有機絕緣層、該機絕緣層和該閘極絕緣層之該接觸孔被排列在一起以曝露該半導體層之一部分。
形成接觸孔於該有機絕緣層、該無機絕緣層以及該閘極絕緣層之每一者上進一步包含：移除該有機絕緣層和該無機絕緣層之部分，該等複數個接觸孔將被形成於其上；移除該有機絕緣層之部分，該開口溝道將藉由半色調曝光透過光微影而形成於其中；移除閘極絕緣層之部分，該等複數個接觸孔將透過蝕刻製程以曝露該半導體層而被形成在該處；以及移除該有機絕緣層之部分，其留於該開口溝道將被形成之區域中。
形成該開口溝道可包含一起圖案化該有機絕緣層和該無機絕緣層。
該無機絕緣層可包含氮化矽膜和氧化矽膜之至少一者。
該無機絕緣層可包含透過電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)使用矽烷、氨和氫所形成之氮化矽膜。
該製造方法可進一步包含在該無機絕緣層形成於該閘極電極上之後熱退火。
該熱退火可包含以高於250℃之溫度執行熱處理。
根據範例性實施例，該顯示裝置可避免內部短路。
此外，用於該顯示裝置之薄膜電晶體的半導體層可被有效地退火。
再者，該顯示裝置可被有效地製造。
10‧‧‧第一薄膜電晶體
20‧‧‧第二薄膜電晶體
70‧‧‧單一OLED
90‧‧‧單一電容
101‧‧‧顯示裝置
102‧‧‧顯示裝置
103‧‧‧顯示裝置
111‧‧‧基板
120‧‧‧緩衝層
133,136‧‧‧半導體層
139‧‧‧第一電容電極
140‧‧‧閘極絕緣層
151‧‧‧閘極線
153,156‧‧‧閘極電極
160‧‧‧無機絕緣層
170‧‧‧有機絕緣層
181‧‧‧數據線
182‧‧‧共同電極線
184,187‧‧‧源極電極
185,188‧‧‧汲極電極
189‧‧‧第二電容電極
190‧‧‧像素定義層
195‧‧‧像素開口
210‧‧‧相對的基板
300‧‧‧液晶層
310‧‧‧像素電極
320‧‧‧共同電極
410,420‧‧‧偏光板
710‧‧‧像素電極
720‧‧‧有機發光層
730‧‧‧共同電極
910,920‧‧‧驅動電路
1333,1366‧‧‧通道區域
1334,1367‧‧‧源極區域
1335,1368‧‧‧汲極區域
7080‧‧‧開口溝道
7090‧‧‧電容開口
7100‧‧‧像素電極中間體
7644-7648‧‧‧接觸孔
7680‧‧‧開口溝道
7681‧‧‧開口溝道
DA‧‧‧顯示區
NA‧‧‧非顯示區
PE‧‧‧像素區
當結合隨附圖示而思考時，本發明之更完整的賞識以及很多值得注意的優勢將藉由參照詳細的描述而顯而易見地得到更好的了解，其中相同的元件符號指的是相同的或是相似的構件，其中：圖1為上視圖，其粗略地顯示根據第一範例性實施例之顯示裝置 的結構；圖2為佈局圖，其顯示圖1中所示之顯示裝置的像素區；圖3為剖面視圖，其顯示圖2中所示之薄膜電晶體、電容和有機發光二極體；圖4至9為剖面圖，其依序地顯示圖2中所示之顯示裝置的製造製程；圖10為剖面圖，其顯示根據第二範例性實施例之顯示裝置的結構；以及圖11為剖面圖，其顯示根據第三範例性實施例之顯示裝置的結構。
大部分的平面面板顯示裝置諸如有機發光二極體(OLED)顯示器以及液晶顯示器使用具有薄膜電晶體之有機絕緣層。當接觸孔被形成或是傳導層被圖案化時，該有機絕緣層係曝露於許多蝕刻製程。然而，當有機絕緣層被曝露於蝕刻製程時，有機絕緣層之表面粗糙度顯著地增加，特別是乾蝕刻製程。如果傳導層被形成於具有增加的表面粗糙度和圖案化之有機絕緣層上，傳導層之傳導材料係容易地遺留在該有機絕緣層之表面上。該遺留在有機絕緣層上之傳導材料阻礙傳導線之間彼此的電性絕緣使得造成短路。
本發明將於下文中參照隨附圖示而被更詳細的描述，如本發明之該些範例性實施例所示。該等所述實施例可以各種不同方式被修改，而所有的修改將不違背本發明之精神與範疇。本說明書之全文中，相同的元件符號係指相同的元件。第一範例性實施例之外的範例性實施例係被描述以不同於該第一範例性實施例之配置。 元件之尺寸和厚度係被表現以較好了解以及容易地描述於該些圖示中，且本發明並不限於此。在該些圖示中，層和區域的厚度係被放大用以明晰。此外，某些層和區域之厚度係被放大用以容易的解釋。將了解的是，當諸如層、膜、區域或基板之元件被提及為“在”另一元件“上”時，其可為直接地在另一元件上或是出現有中介元件。
根據第一範例性實施例之顯示裝置101將參照圖1、2和3而被解說。如圖1中所示，顯示裝置101包含分為顯示區DA和非顯示區NA的基板111。複數個像素區PE被排列在基板111之顯示區DA中以顯示影像，且一或多個驅動電路910和920形成於非顯示區NA上。此處，像素區PE表示形成有像素之區域，其為顯示影像之最小單位。在第一範例性實施例中，並不需要形成驅動電路910和920兩者於該非顯示區NA中，並且驅動電路910和920中之兩者或是一者可被省略。
如圖2中所示，根據第一範例性實施例之顯示裝置101為具有兩-電晶體-一-電容(2Tr-1Cap)結構之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中有一個單一OLED 70、兩個薄膜電晶體10和20以及一個單一電容9被排列在每一個像素區PE中。然而，該第一範例性實施例並不限於此。因此，顯示裝置101可為具有一種結構之OLED顯示器，在該結構中有至少三個薄膜電晶體和至少兩個電容被排列於每一個像素區PE中。再者，顯示裝置101可包含額外連接線，如此顯示裝置101具有不同的結構。額外形成薄膜電晶體和電容中之至少一者可建構補償電路。
補償電路改善形成在該等像素區PE中之OLED 70的均勻性，如此以抑制影像品質偏差。該補償電路可包含兩個至八個薄膜電晶體 。
形成在基板111之非顯示區NA上的驅動電路910和920(如圖1所示)可分別地包含額外的薄膜電晶體。
OLED 70包含陽極，其為電洞注入電極；陰極，其為電子注入電極；以及有機發光層，其被排列於陽極和陰極之間。
特別地，在第一範例性實施例中，顯示裝置101包含形成在每一個像素區PE中之第一薄膜電晶體10和第二薄膜電晶體20。第一薄膜電晶體10和第二薄膜電晶體20分別地包含閘極電極153和156、半導體層133和136、源極電極184和187以及汲極電極185和188。此外，閘極線151、數據線181和共同電極線182係形成於基板111上。單一像素區PE可被定義為以閘極線151、數據線181和共同電極線182所圍繞之區域。然而，該像素區PE並不限於此。電容線可被額外地形成於基板111上。
第一薄膜電晶體10之源極電極184係連接至數據線181，而第一薄膜電晶體10之閘極電極153係連接至閘極線151。節點係形成於第一薄膜電晶體10之汲極電極185和電容90之間，使得第一薄膜電晶體10之汲極電極185係連接至電容90之第一電容電極139。再者，第一薄膜電晶體10之汲極電極185係連接至第二薄膜電晶體20之閘極電極156。共同電極線182係連接至第二薄膜電晶體20之源極電極187並且OLED 70之陽極係連接至第二薄膜電晶體20之汲極電極188。下文中，OLED 70之陽極被稱為像素電極，而陰極被稱為共同電極。陽極和陰極之安置可彼此交換。
第一薄膜電晶體10被使用作為切換元件，其選擇發射光線之像素區PE。當第一薄膜電晶體10被瞬間地開啟，電容90係被充以電荷，並且在電容90中所充電的電荷係正比於由數據線181所施加的 電壓。第二薄膜電晶體20之閘極電壓隨著經充電的電容90之電壓而增加，同時第一薄膜電晶體10係被關閉。當閘極電壓超過臨界電壓時，第二薄膜電晶體20係被開啟。接著，被施加至共同電極線182之電壓係透過第二薄膜電晶體20而被供應至OLED 70，並且因此OLED 70發射光線。
像素區PE之配置並不限於上文之描述，並且可作各種不同的改變。
根據第一範例性實施例之薄膜電晶體10和20、OLED 70和電容90之結構將根據如圖3中所示之層狀順序以被詳細的解釋。
基板111為一種由玻璃、石英、陶瓷或是塑膠所製成之透明絕緣基板。然而，第一範例性實施例並不限於此，並且基板111可為由不鏽鋼所製成之金屬基板。再者，當基板111係由塑膠所製成的時，可撓性基板可用來作為基板111。
緩衝層120可形成於基板111上。緩衝層120係被形成為單一層或是多層結構，其具有至少一個絕緣層如以化學氣相沉積法或是物理氣相沉積法所形成之氧化矽層和氮化矽層。緩衝層120避免水氣或是雜質的擴散或侵入產生於基板111中、平坦化基板111之表面以及在形成半導體層而該結晶化過程圓滿地完成之結晶化過程中控制傳熱速度。緩衝層120可根據基板111之類型以及製程條件而被省略。
半導體層133和136以及第一電容電極139係形成於緩衝層120上。半導體層133和136以及第一電容電極139係藉由形成非晶矽層於緩衝層120上、結晶化該非晶矽層以形成多晶矽層以及圖案化該多晶矽層而被形成。然而，第一範例性實施例並不限於此。第一電容電極139可根據情況以不同於半導體層133和136的材料而形 成。
閘極絕緣層140係形成於半導體層133和136以及第一電容電極139上。特別地是，閘極絕緣層140係形成於緩衝層120上以覆蓋半導體層133和136以及第一電容電極139。閘極絕緣層140係由包括四乙氧基矽烷(TEOS)、SiNx和SiO2之各種已知的絕緣材料中之至少一者所製成。
閘極電極153和156以及像素電極710係形成於閘極絕緣層140上。閘極電極153和156係分別地形成在半導體層133和136上，並且特別地係分別形成在半導體層133和136之通道區域1333和1366上。半導體層133和136係分別地分為未摻雜雜質的通道區域1333和1366，而源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368，該些被分別地安置於通道區域1333和1366之一側和另一側上。源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368係摻雜雜質。當該雜質被摻雜入半導體層133和136以形成源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368時，閘極電極153和156分別地阻擋通道區域1333和1366以免被摻雜雜質。再者，該雜質可被摻雜入第一電容電極139中，當該雜質被摻雜入半導體層133和136之源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368中。
閘極電極153和156係形成於含有閘極透明層和形成於該閘極透明層上的閘極金屬層之雙層結構中。閘極金屬層包含如鉬(Mo)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鉭(Ta)以及鎢(W)之各種已知金屬材料中之至少一者。閘極透明層包含如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅銦錫氧化物(ZITO)、鎵銦錫氧化物(GITO)、氧化銦(In2O3)、氧化鋅(ZnO)、鎵銦鋅氧化物(GIZO)、鎵鋅氧化物(GZO)、氟錫氧化物(FTO)以及摻雜鋁之氧化鋅(AZO)之透明 傳導層中之至少一者。
像素電極710係由與閘極電極153和156的閘極透明層之相同材料所製成，並且其係形成於該閘極透明層於實質上相同層級上。
無機絕緣層160係形成於閘極電極153和156上。無機絕緣層160包含氮化矽膜和氧化矽膜中之至少一者。也就是說，無機絕緣層160可形成為單一層的結構，其包含氮化矽膜或氧化矽層，或者是形成為多層結構，其包含氮化矽膜和氧化矽膜兩者。此外，無機絕緣層160可含有氫。特別是，就製程條件來說氮化矽膜可輕易地含有氫。在半導體層133和136的熱退火期間，無機絕緣層160可執行提供氫氣至半導體層133和136之功能以達到平穩的熱退火，額外地以具有絕緣功能。
然而，第一範例性實施例並不限於此。因此，無機絕緣層160可被省略。也就是說，有機絕緣層170可被直接地形成於閘極電極153和156上，而該有機絕緣層170將為被描述的層。
此外，無機絕緣層160不被形成於像素電極710上。也就是說，無機絕緣層160係形成以使得該無機絕緣層曝露像素電極710。
有機絕緣層170係形成於無機絕緣層160上。形成有機絕緣層170較厚於無機絕緣層160係為容易的。因此，有機絕緣層170可被形成足夠厚的以確保穩定的層間絕緣。舉例來說，有機絕緣層170可具有之厚度約為3μm。
如同無機絕緣層160，有機絕緣層170係不形成於像素電極710上。也就是說，有機絕緣層170係形成以使得有機絕緣層170曝露像素電極710。
開口溝道7080係形成於有機絕緣層170中。在第一範例性實施例中，開口溝道7080係形成於有機絕緣層170中並且曝露安置在有 機絕緣層170下之無機絕緣層160。如圖3中所示，某些開口溝道7080與閘極電極153或156重疊，並且曝露安置於閘極電極153上之無機絕緣層160的一部分。
此外，有機絕緣層170、無機絕緣層160和閘極絕緣層140具有複數個接觸孔7644、7645、7647和7648，該些選擇性地曝露半導體層133和136。複數個接觸孔7644、7645、7647和7648曝露半導體層133和136之源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368的部分。
此外，有機絕緣層170具有形成在第一電容電極139上之電容開口7090。電容開口7090避免第一電容電極139和第二電容電極189之間的距離過於增加以惡化電容90之電容。
複數個傳導線184、185、187、188和189係形成於有機絕緣層170上。該等複數個傳導線包含源極電極184和187、汲極電極185和188以及第二電容電極189。換句話說，某些傳導線之功能係作為將該等源極電極耦合至半導體層133之該些源極區域1334或是耦合至半導體層136之源極區域1367，並且其他些之傳導線之功能係作為將該些汲極電極耦合至半導體層133之汲極區域1335或是耦合至半導體層136之汲極區域1368。第二電容電極189可視為該些傳導線中之一者。該等複數個傳導線可進一步包含數據線181(圖2中所示)和共同電極線182(圖2中所示)。
如同閘極電極153和156之該等複數個傳導線184、185、187、188和189可有各種已知的金屬材料中之至少一者所製成。
源極電極184和187以及汲極電極185和188分別透過接觸孔7644、7645、7647和7648分別地接觸源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368。
雖然第二電容電極189係形成於與源極電極184和187以及汲極電極185和188在實質上相同層級，第一範例性實施例並不限於此。因此，第二電容電極189可被形成於與閘極電極153和156之相同層級上。
開口溝道7080係形成於該等複數個傳導線184、185、187、188和189之間。也就是說，該等複數個傳導線184、185、187、188和189係被安置為彼此分隔開而具有形成於其間的開口溝道7080。以此方式，開口溝道7080圍繞該等複數個傳導線184、185、187、188和189，並且因此該等傳導線184、185、187、188和189可被穩定地絕緣。也就是說，即使在圖案化傳導線184、185、187、188和189之過程中用於形成傳導線184、185、187、188和189之傳導材料多餘地留在有機絕緣層170上時，開口溝道7080可避免該些傳導線184、185、187、188和189形成短路。
像素定義層190係形成於該等複數個傳導線184、185、187、188和189上。像素定義層190包含像素開口195，該像素開口195選擇性地曝露像素電極710之一部份。像素定義層190可由各種已知的有機或無機材料所製成。舉例來說，像素定義層190可由圖案化光敏有機層並且熱或是光烘烤該圖案化之光敏有機層而形成。
有機發光層720係形成於像素電極710上，且共同電極730係形成於有機發光層720上。像素電極710、有機發光層720和共同電極730形成有機發光二極體(OLED)70。像素定義層190之像素開口195成為OLED 70之發光區域，其中像素電極710、有機發光層720和共同電極730係依序的形成。
根據此配置，根據第一範例性實施例之顯示裝置101可穩定地避免內部短路。再者，被用於顯示裝置101之薄膜電晶體10和20的 半導體層133和136可被有效地退火。
用於製造根據第一範例性實施例之顯示裝置101的方法將參照圖4至圖9而被解釋。
如圖4中所示，緩衝層120係形成於基板111上。緩衝層120可被形成為包含氮化矽膜之單一層結構，或是形成為由氮化矽膜和氧化矽膜所堆疊的雙層結構。
半導體層133和136以及第一電容電極139係形成於緩衝層120(S110)上。半導體層133和136可藉由沉積非晶矽於緩衝層120上、結晶化非晶矽層以形成多晶矽層以及圖案化該多晶矽層而形成。
該非晶矽層係使用各種已知的結晶方法來結晶化，該些方法包含固相結晶、準分子雷射結晶、金屬誘發結晶(MIC)、金屬誘發橫向結晶(MILC)以及超級顆粒矽(super grain silicon，SGS)結晶。
形成覆蓋半導體層133和136以及第一電容電極139之閘極絕緣層140(S120)。閘極透明層和閘極金屬層係依序地形成於閘極絕緣層140上。
如圖5中所示，閘極透明層和閘極金屬層係圖案化以形成閘極電極153和156以及像素電極中間體7100(S130)。也就是說，閘極電極153和156以及像素電極中間體7100係形成為雙層結構。
接著，雜質係摻雜入半導體層133和136中。在此，半導體層133和136係分別地分為未摻雜通道區域1333和1366、摻雜源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368。在該等摻雜的過程中，閘極電極153和156阻檔半導體層133和136之通道區域1333和1366以免於被摻雜。
參照圖6，無機絕緣層160係形成於閘極電極153和156以及像素電極中間體7100上。無機絕緣層160包含氮化矽膜和氧化矽膜中之至少一者。也就是說，無機絕緣層160可被形成為單一層結構，其包含氮化矽膜或氧化矽膜，或者是形成為多層結構，其中氮化矽膜和氧化矽膜係為層疊。此外，無機絕緣層160包含氰。
舉例來說，無機絕緣層160可包含透過電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)使用矽烷、氨和氫而形成。以該方式所形成之該氮化矽膜含有氫，其提升在半導體層133和136之熱退火效應，其將被描述於下文中。
然後，熱退火製程被執行以解決在半導體層133和136中之結晶缺陷。該等熱退火製程包含在高於250℃的溫度下執行熱處理。在半導體層133和136中之該些結晶缺陷可被解決的最好效果是當熱處理在400℃之下被執行的時候。
如果無機絕緣層160被省略並且熱退火製程被執行同時有機絕緣層170係形成於閘極電極153和156上，執行熱退火製程在高於250℃的溫度為困難的。其係由於當施加高於230℃之熱於此時，有機絕緣層170被碳化並且損傷。
然而，在第一範例性實施例中，熱退火製程可被執行於一個最理想的溫度下，因為無機絕緣層160係直接地形成於閘極電極153和156上並且熱退火製程係被執行。
再者，如氮化矽膜之無機絕緣層160含有較多餘有機絕緣層170之氫，且因此當無機絕緣層160形成時，熱退火製程可被有效地執行於半導體層133和136上。
有機絕緣層170係形成於無機絕緣層160上(S140)，並且接著有機絕緣層170和無機絕緣層160之部份係透過使用半色調曝光之光 微影而被選擇性地移除，如圖7中所示，於該些部份中該等複數個接觸孔7644、7645、7647和7648(圖8中所示)將被形成。再者，安置在像素電極中間體7100上的有機絕緣層170和無機絕緣層160的部份係被移除以曝露像素電極中間體7100。此外，有機絕緣層170之部份係被移除使得有機絕緣層170之部份的部份被留下來，在有機絕緣層170之部份中，開口溝道7080將被形成。也就是，開口溝道7080將被形成於其中之有機絕緣層170之該些部分係未完全被移除，且有機絕緣層170之該些部份的部份係被留下。此處，有機絕緣層170之一部份亦被移除，在該有機絕緣層170之一部份中，電容開口7090(圖8中所示)將被形成於第一電容電極139上，使得有機絕緣層170之該部分的部份係被留下(S150)。接著，閘極絕緣層140之部份透過濕蝕刻製程而被移除，在閘極絕緣層140之部份中，該等複數個接觸孔7644、7645、7647和7648將被形成。濕蝕刻製程使用具有方向性之電漿蝕刻。濕蝕刻製程使用含有氟元素，如C4F8、SF6或CF4之氣體。此處，有機絕緣層170之該些部份在蝕刻閘極絕緣層140之製程中保護無機絕緣層160被移除以及損害，有機絕緣層170之該些部份係被留在開口溝道7080和電容開口7090將被形成的區域中。此可被完成由於有機絕緣層170和閘極絕緣層140具有不同的蝕刻選擇性。無機絕緣層160具有蝕刻選擇性相似或相同於閘極絕緣層140之蝕刻選擇性。因此，當閘極絕緣層140被蝕刻且如果有機絕緣層170之殘留部份並不存在時，無機絕緣層160可亦被蝕刻或損害。
參照圖8，有機絕緣層170之部份透過灰化而移除以完成開口溝道7080和電容開口7090，有機絕緣層170之部份係留在開口溝道7080和電容開口7090將被形成之區域中。
參照圖9，像素電極中間體7100之閘極金屬層被移除，如此以形成像素電極710。該等數個傳導線184、185、187、188和189係形成於有機絕緣層170上(S160)。該等傳導線184、185、187和188分別地覆蓋該等接觸孔7644、7645、7647和7648。傳導線189為第二電容電極189，其覆蓋電容開口7090。某些傳導線為源極電極184和187，並且另外的某些傳導線為汲極電極185和188。還有另外的某些的傳導線為第二電容電極189。
源極電極184和187以及汲極電極185和188透過複數個接觸孔7644、7645、7647和7648而分別地接觸半導體層133和136之源極區域1334和1367以及汲極區域1335和1368。
參照圖3而如上文中所描述的，像素定義層190係被形成以具有曝露像素電極710之像素開口195。有機發光層720以及共同電極730係依序地形成於透過像素開口195所曝露之像素電極710上。
接著，相對的基板210係安置以覆蓋OLED 70。
根據第一範例性實施例之顯示裝置101可透過上述之製造方法而被有效地製造。顯示裝置101可穩定地避免內部短路並且用於顯示裝置101之薄膜電晶體10和20的半導體層133和136可被有效地退火。
根據第二範例性實施例之顯示裝置102將參照圖10而被解釋。
如圖10中所示，在根據第二範例性實施例之顯示裝置102中，開口溝道7681係形成在無機絕緣層160中，且開口溝道7680係形成在有機絕緣層170中。開口溝道7680和7681係排列在一起以曝露閘極絕緣層140或是閘極電極153和156。也就是，該等結合的開口溝道7680和7681可具有增加的深度。因此，開口溝道7680和7681可穩定地隔絕傳導線184、185、187、188和189。
根據上文所述的配置，顯示裝置102可穩定地避免內部短路，且用於顯示裝置102之薄膜電晶體10和20的半導體層133和136可被有效地退火。
根據第二範例性實施例用於製造顯示裝置103之方法實質上相同於根據第一範例性實施例製造顯示裝置101之方法，除了開口溝道7681係形成於無機絕緣層160中，以及開口溝道7680和7681排列在一起以曝露閘極絕緣層140或閘極電極153和156。在形成開口溝道7681於無機絕緣層160中的製程過程中，覆蓋閘極電極153和156之無機絕緣層160的部分亦被移除。
根據第三範例性實施例之顯示裝置103將參照圖11而被解釋。
根據第三範例性實施例之顯示裝置103包含取代圖3中之OLED 70的液晶層300。特別的是，顯示裝置103包含連接至薄膜電晶體20之汲極電極188的像素電極310、形成在像素電極310上之液晶層300以及形成在液晶層300上之共同電極320。
液晶層300可包含各種已知的液晶材料。
此外，顯示裝置103進一步包含相對的基板210，其面對基板111而安置，其中液晶層300介置於基板111和相對的基板210之間。共同電極320係形成於相對的基板210之內部表面上。
再者，顯示裝置103可進一步包含偏光板410和420，其分別地結合至基板111和相對的基板210的外部表面上。
無機絕緣層160係形成在閘極電極上並且有機絕緣層170係形成在無機絕緣層160上，如同在第一範例性實施例中一樣。複數個傳導線包含形成在有機絕緣層170上之源極電極187和汲極電極188。
開口溝道7080係形成在有機絕緣層170中。複數個傳導線187和 188係安置為彼此分隔開而具有形成在該等傳導線之間的開口溝道7080。就是說，開口溝道7080圍繞該等複數個傳導線187和188並且隔絕傳導線187和188。
然而，第三範例性實施例並不限於此。開口溝道7080可被形成於有機絕緣層170和無機絕緣層160兩者中，與在第二範例性實施例中一樣。
根據上述之配置，藉由驅動液晶而顯示影像之顯示裝置103可穩定地避免內部短路，並且用於顯示裝置103之薄膜電晶體20的半導體層136可被有效地退火。
當該些揭示被描述以與目前想要實施的範例性實施例連接時，將了解的是，本發明並不限於該些所揭露之實施例，但是相反的，其意欲涵蓋各種包含在隋附申請專利範圍之精神與範疇中的改變以及等同地排置。
10‧‧‧第一薄膜電晶體
20‧‧‧第二薄膜電晶體
70‧‧‧單一OLED
90‧‧‧單一電容
111‧‧‧基板
120‧‧‧緩衝層
133,136‧‧‧半導體層
139‧‧‧第一電容電極
140‧‧‧閘極絕緣層
153,156‧‧‧閘極電極
160‧‧‧無機絕緣層
170‧‧‧有機絕緣層
184,187‧‧‧源極電極
185,188‧‧‧汲極電極
189‧‧‧第二電容電極
190‧‧‧像素定義層
195‧‧‧像素開口
210‧‧‧相對的基板
710‧‧‧像素電極
720‧‧‧有機發光層
730‧‧‧共同電極
1333,1366‧‧‧通道區域
1334,1367‧‧‧源極區域
1335,1368‧‧‧汲極區域
7080‧‧‧開口溝道
7090‧‧‧電容開口
7644-7648‧‧‧接觸孔

Claims (24)

  1. 一種顯示裝置，其包含：基板；形成在基板上之半導體層；形成在半導體層上之有機絕緣層，該有機絕緣層具有與該半導體層之通道區域重疊的開口溝道；以及形成在該有機絕緣層上之複數個傳導線，該開口溝道形成於該些傳導線之間。
  2. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該等複數個傳導線被安置為彼此分離，且該等複數個傳導線具有形成於其間之開口溝道。
  3. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置，進一步包含：形成在該半導體層上之閘極絕緣層；以及形成在該閘極絕緣層上之閘極電極。
  4. 根據申請專利範圍第3項之顯示裝置，進一步包含安置於該有機絕緣層和該閘極電極之間的無機絕緣層。
  5. 根據申請專利範圍第4項之顯示裝置，其中該無機絕緣層具有開口溝道，該有機絕緣層之該開口溝道和該無機絕緣層之該開口溝道排列在一起以曝露該閘極絕緣層或該些閘極電極。
  6. 根據申請專利範圍第4項之顯示裝置，其中該無機絕緣層包含含有氫之氮化矽。
  7. 根據申請專利範圍第3項之顯示裝置，進一步包含： 形成於該閘極絕緣層上之像素電極，該像素電極被耦合至該半導體層之汲極區域；形成在該像素電極上之有機發光層；以及形成在該有機發光層上之共同電極。
  8. 根據申請專利範圍第3項之顯示裝置，進一步包含：形成在該閘極絕緣層上之像素電極，該像素電極被耦合至該半導體層上之汲極區域；形成在該像素電極上之液晶層；以及形成在該液晶層上之共同電極。
  9. 根據申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中該閘極電極係形成為雙層結構，其包含閘極透明層和形成在該閘極透明層上之閘極金屬層，而像素電極係由如同該閘極電極之閘極透明層的材料所製成於與該閘極透明層相同層級上。
  10. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該半導體層係由圖案化多晶矽層來形成。
  11. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該傳導線中之一者為連接至該半導體層之源極區域的源極電極，而另一個為連接至該半導體層之汲極區域的汲極電極。
  12. 根據申請專利範圍第11項之顯示裝置，進一步包含：形成在該基板上之第一電容電極，該第一電容電極實質上與該半導體層於相同層級；以及形成在該閘極絕緣層之第二電容電極，該第二電容電極實質上與該源極電極和該汲極電極於相同層級。
  13. 一種製造顯示裝置之方法，其包含：準備基板； 形成半導體層於該基板上；形成有機絕緣層於該半導體層上；形成開口溝道於該有機絕緣層上，該開口溝道與該半導體層之通道區域重疊；以及形成複數個傳導線於該有機絕緣層上，該傳導線被安置為彼此隔開且具有形成於該些傳導線之間的開口溝道。
  14. 根據申請專利範圍第13項之方法，進一步包含：形成閘極絕緣層於該半導體層上；以及形成閘極電極於該閘極絕緣層上，該有機絕緣層被形成於該閘極電極上。
  15. 根據申請專利範圍第14項之方法，其中該等傳導線包含源極電極和汲極電極。
  16. 根據申請專利範圍第15項之方法，進一步包含：形成第一電容電極於該基板上而實質上與該半導體層於相同層級，該等傳導線含有實質上形成於與該源極電極和該汲極電極於相同層級之第二電容電極。
  17. 根據申請專利範圍第14項之方法，進一步包含形成無機絕緣層於該閘極電極和該有機絕緣層之間。
  18. 根據申請專利範圍第17項之方法，進一步形成開口溝道於該有機絕緣層上，其進一步包含：形成接觸孔於該有機絕緣層、該無機絕緣層以及該閘極絕緣層之每一者上，該有機絕緣層、該機絕緣層和該閘極絕緣層之該接觸孔被排列在一起以曝露該半導體層之一部分。
  19. 根據申請專利範圍第18項之方法，形成接觸孔於該有機絕緣層、該無機絕緣層以及該閘極絕緣層之每一者上包含： 移除該有機絕緣層和該無機絕緣層之部分，該等複數個接觸孔將被形成於其上；移除該有機絕緣層之部分，該開口溝道將藉由半色調曝光透過光微影而形成於其中；移除閘極絕緣層之部分，該等複數個接觸孔將透過蝕刻製成以曝露該半導體層而在該處被形成；以及移除該有機絕緣層之部分，其留於該開口溝道將被形成之區域中。
  20. 根據申請專利範圍第17項之方法，形成該開口溝道包含一起圖案化該有機絕緣層和該無機絕緣層。
  21. 根據申請專利範圍第17項之方法，其中該無機絕緣層包含氮化矽膜和氧化矽膜中之至少一者。
  22. 根據申請專利範圍第17項之方法，其中該無機絕緣層包含透過電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)使用矽烷、氨和氫而形成之氮化矽膜。
  23. 根據申請專利範圍第17項之方法，進一步包含在該無機絕緣層形成於該閘極電極上之後熱退火。
  24. 根據申請專利範圍第23項之方法，其中該熱退火包含以高於250℃之溫度執行熱處理。
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