TWI548128B - 有機發光顯示裝置 - Google Patents

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TWI548128B
TWI548128B TW100143215A TW100143215A TWI548128B TW I548128 B TWI548128 B TW I548128B TW 100143215 A TW100143215 A TW 100143215A TW 100143215 A TW100143215 A TW 100143215A TW I548128 B TWI548128 B TW I548128B
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尹錫奎
黃圭煥
河載興
宋英宇
李鍾赫
金聖哲
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三星顯示器有限公司
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Description

有機發光顯示裝置 相關申請案之交互參照
本申請案係根據35 U.S.C.§119參考、併入並主張先前在2010年12月20日向韓國智慧財產局所提出之有機發光顯示裝置(ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE)，且其案號為10-2010-0130930的申請案之所有優先權權益。
本發明係關於一種有機發光顯示裝置，且更具體而言係關於一種包括由石墨烯所形成的源極電極、汲極電極及線路之有機發光顯示裝置。
由於其優異之性能及特徵，如寬視角、高對比、快速回應、及低耗電，有機發光顯示裝置已廣泛地應用於個人行動裝置，如MP3播放器、行動電話及電視。現已嘗試製造透明之有機發光顯示裝置。
具體而言，在線路係由不透明金屬所形成時，有機發光顯示裝置之穿透率降低。此外，隨有機發光顯示裝置之解析度增加，有機發光顯示裝置中線路所佔據的面積比例增加，因而在線路係由不透明金屬所形成時，有機發光顯示裝置之穿透率明顯地降低。
為了解決以上及/或其他之問題，本發明提供對外部光為高穿透率之有機發光顯示裝置。
依照本發明之一態樣提供一種有機發光顯示裝置，其係包括：一基板、按第一方向形成於基板上之第一線路、按第二方向形成於基板上之第二線路與第三線路、連接第一線路與第二線路之第一薄膜電晶體、連接第一薄膜電晶體與與第三線路之第二薄膜電晶體、以及連接第二薄膜電晶體之有機發光顯示器(OLED)，其中第二線路與第三線路係由石墨烯所形成。
第一薄膜電晶體可包括形成於基板上之主動層、形成於對應主動層的基板位置處且與主動層絕緣之閘極電極、覆蓋閘極電極且具有連接主動層的開口之絕緣層、以及形成於絕緣層上且經由開口而連接主動層之源極電極與汲極電極，其中源極電極與汲極電極係包含埋入開口中之第一部分、及形成絕緣層上之第二部分，且第一部分與第二部分彼此係由不同的材料所形成。
第一部分可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第一部分可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中之至少一金屬氧化物所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第二部分可連接第二線路，且可由與第二線路相同的材料所形成。
第二薄膜電晶體可包括形成於基板上之主動層、形成於對應主動層的基板之位置處且與主動層電性絕緣之閘極電極、覆蓋閘極電極且具有連接 主動層的開口之絕緣層、以及形成於絕緣層上且經由開口而連接主動層之源極電極與汲極電極，其中源極電極與汲極電極係包含埋入開口中之第一部分、及形成於絕緣層上之第二部分，且第一部分與第二部分彼此係由不同的材料所形成。
第一部分可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第一部分可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第二部分可連接第三線路，且可由與第二線路相同的材料所形成。
有機發光顯示裝置可包括連接汲極電極之像素電極、面對像素電極而形成之面對電極、以及藉插設於像素電極與面對電極之間而產生光之發光構件。
依照本發明之另一態樣提供一種有機發光顯示裝置，其係包括：具有外部光經其通過的穿透區域、及相鄰穿透區域的像素區域之基板、按第一方向形成於基板上而通過像素區域之第一線路、按第二方向形成於基板上而通過像素區域與穿透區域之第二線路與第三線路、位於像素區域中且連接第一線路與第二線路之第一薄膜電晶體、位於像素區域中且連接第一薄膜電晶體與第三線路之第二薄膜電晶體、位於像素區域中連接第二薄膜電晶體且設置以覆蓋第一薄膜電晶體與第二薄膜電晶體之像素電極、面對像素電極可讓光穿透且跨越穿透區域與像素區域而安置之面對電極、以及藉插設於像素電極與面對電極之間而產生光之發光構件，其中第二線路與第三線路係由石墨烯所形成。
第一薄膜電晶體可包括形成於基板上之主動層、形成於對應主動層的基板位置處且與主動層電性絕緣之閘極電極、覆蓋閘極電極且具有連接主動層的開口之絕緣層、以及形成於絕緣層上且經由開口而連接主動層之源極電極與汲極電極，其中源極電極與汲極電極係包含埋入開口中之第一部分、及形成絕緣層上之第二部分，且第一部分與第二部分彼此係由不同的材料所形成。
第一部分可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第一部分可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第二部分可連接第二線路，且可由與第二線路相同的材料所形成。
第二薄膜電晶體可包括：形成於基板上之主動層、形成於對應主動層的基板位置處且與主動層電性絕緣之閘極電極、覆蓋閘極電極且具有連接主動層的開口之絕緣層、以及形成於絕緣層上且經由開口而連接主動層之源極電極與汲極電極，其中源極電極與汲極電極係包含埋入開口中之第一部分、及形成於絕緣層上之第二部分，且第一部分與第二部分彼此係由不同的材料所形成。
第一部分可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第一部分可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且第二部分可由石墨烯所形成。
第二部分可連接第三線路，且可由與第二線路相同的材料所形成。
如上所述，依照本發明，由於源極電極與汲極電極及線路係由對外部光為高穿透率之石墨烯所形成，故可獲得對外部光為高穿透率之有機發光顯示裝置。
具體而言，由於石墨烯之物理性質，在將源極電極與汲極電極埋入其中之開口中應用石墨烯極為困難。因而在先前技術中，全部線路均無法由石墨烯所形成。然而依照本發明，在形成源極電極與汲極電極時，因為開口係由金屬或金屬氧化物結合石墨烯而形成，所以全部線路均可由石墨烯所形成。
1‧‧‧基板
2‧‧‧顯示單元
112a‧‧‧第一主動層
112b‧‧‧第二主動層
114a‧‧‧第一閘極電極
114b‧‧‧第二閘極電極
116a‧‧‧第一源極電極
116b‧‧‧第二源極電極
117a‧‧‧第一汲極電極
117b‧‧‧第二汲極電極
117c‧‧‧延伸部分
120a‧‧‧第一電極
120b‧‧‧第二電極
211‧‧‧緩衝層
213‧‧‧閘極絕緣層
215‧‧‧中間層
216‧‧‧鈍化層
217‧‧‧平坦化層
219‧‧‧像素定義層
221‧‧‧像素電極
221a‧‧‧第一像素電極
221b‧‧‧第二像素電極
221c‧‧‧第三像素電極
222‧‧‧面對電極
223‧‧‧發光構件
Cst‧‧‧電容器
A‧‧‧第一部分
B‧‧‧第二部分
D‧‧‧資料線
D1‧‧‧第一資料線
D2‧‧‧第二資料線
D3‧‧‧第三資料線
H、H1、H2、H3、H4、H5‧‧‧開口
ILD‧‧‧輸出電流
OLED‧‧‧有機發光顯示器
P‧‧‧像素
PA‧‧‧像素區域
S‧‧‧掃描線
TA‧‧‧穿透區域
TR1‧‧‧開關電晶體
TR2‧‧‧驅動電晶體
V‧‧‧驅動電壓線
V1‧‧‧第一驅動電壓線
V2‧‧‧第二驅動電壓線
VH‧‧‧通孔
VSS‧‧‧共用電壓
W1‧‧‧第一線路
W2‧‧‧第二線路
W3‧‧‧第三線路
本發明之更完整評價、及其許多附帶優點，因結合附圖參考接續詳細說明而使本發明顯而易見而變得更好了解，其中類似之參考符號係表示相同或類似之組件，其中：第1圖為依照本發明之一實施例之有機發光顯示裝置的等效電路；第2圖為第1圖之有機發光顯示裝置的部分平面圖；第3圖為沿第2圖之I-I’線段所截取的橫切面圖；第4圖為沿第2圖之II-II’線段所截取的橫切面圖； 第5圖為依照本發明之另一實施例之有機發光顯示裝置的概念圖；第6圖為第5圖之有機發光顯示裝置的部分平面圖；第7圖為沿第6圖之III-III’線段所截取的橫切面圖；以及第8圖為依照本發明之另一實施例之透明有機發光顯示裝置的示意圖。
本發明可進行各種變化及以許多不同形式實施，因此本發明現將參考其中顯示本發明例示性實施例之附圖而更完整地說明。然而本發明不應視為限於在此所述的實施例；相反地，將應了解的是這些實施例係包括本發明之精神及技術下所包含的所有變化、等效物及替代物。在說明本發明時，若關於相關已知功能及組態之實際說明會不必要地混淆本發明之範疇，則將省略其說明。
其將了解的是，雖然在此可使用第一、第二、第三等名詞說明各種元件，但這些元件不應受這些名詞所限制。因此這些名詞僅用於將組成元件彼此區別。
在此所使用的術語僅為了說明特定實施例之目的，並不旨在限制本發明。單數形式係包括複數形式，除非內文另行明確地指示。其將進一步了解的是，名詞「包含(“comprises"及/或“comprising”)」在用於本說明書時係指示所述特點、整數、步驟、操作、元件、及/或組件之存在，但不排除一或多個其他特點、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其組合之存在或添加。
以下參考其中顯示本發明例示性實施例之附圖而更完整地說明本發明之一般發明概念。
第1圖為依照本發明之一實施例之有機發光顯示裝置的等效電路。
參考第1圖，有機發光顯示裝置的等效電路係包括由複數個第一線路W1、第二線路W2、及第三線路W3按矩陣形狀所排列之複數個像素P。
第一線路W1係形成以作為按水平方向排列以傳輸掃描訊號之掃描線S；第二線路W2係形成以作為按垂直方向排列以傳輸資料訊號之資料線D；以及第三線路W3係形成以作為按垂直方向排列以傳輸驅動電壓之驅動電壓線V。
第1圖中之像素P係包括開關電晶體TR1、驅動電晶體TR2、電容器Cst、以及有機發光顯示器OLED。在顯示本發明之一實施例的第1圖中，像素P係包括2個電晶體(開關電晶體TR1與驅動電晶體TR2)、1個有機發光顯示器OLED、以及1個電容器Cst。然而依照本發明之像素P不受其限制，亦即，像素P可包括更多電晶體及更多電容器。
開關電晶體TR1係包括閘極電極端、源極電極端、與汲極電極端。閘極電極端係連接掃描線S，源極電極端係連接資料線D，而汲極電極端係連接驅動電晶體TR2。開關電晶體TR1係回應對開關電晶體TR1之閘極電極端所施加的掃描訊號，而將資料訊號傳輸至驅動電晶體TR2。
驅動電晶體TR2係包括閘極電極端、源極電極端、與汲極電極端。閘極電極端係連接開關電晶體TR1，源極電極端係連接驅動電壓線V，而汲極電極端係連接有機發光顯示器OLED。驅動電晶體TR2係輸出輸出電流ILD，輸出電流ILD之強度係依施加於驅動電晶體TR2的閘極電極端與汲極電極端之間的電壓而改變。
電容器Cst係連接於驅動電晶體TR2的閘極電極端與源極電極端之間。電容器Cst係儲存對驅動電晶體TR2的閘極電極端所施加的資料訊號，且在將開關電晶體TR1關閉之後維持該資料訊號。
有機發光顯示器OLED係包括連接驅動電晶體TR2的汲極電極端之陽極、以及連接共用電壓VSS之陰極。有機發光顯示器OLED係回應從驅動電晶體TR2輸出之電流而產生強度不同的光。
第2圖為第1圖之有機發光顯示器裝置的部分平面圖。第3圖為沿第2圖之I-I’線段所截取的橫切面圖，而第4圖為沿第2圖之II-II’線段所截取的橫切面圖。
在第2圖至第4圖中，為了解釋上的方便而省略密封基板及密封薄膜層。第2圖至第4圖中係敘述上閘極電極型電晶體而說明本發明。然而本發明不受其限制。開關電晶體TR1及驅動電晶體TR2均可為薄膜電晶體(TFT)。
參考第2圖，掃描線S係在基板1上按水平方向形成。另外，資料線D及驅動電壓線V係在基板1上按垂直方向形成。開關電晶體TR1係連接掃描線S及資料線D。
開關電晶體TR1之第一閘極電極114a係從掃描線S延伸。另外，第一源極電極116a係從資料線D延伸。依照本實施例，資料線D係由石墨烯所形成。因而開關電晶體TR1之第一源極電極116a亦由石墨烯所形成。同時開關電晶體TR1之第一源極電極116a與第一汲極電極117a均連接第一主動層112a。因此在對掃描線S施加掃描訊號時，經由資料線D輸入的資料訊號係經由開關電晶體TR1之第一源極電極116a與第一主動層112a而傳輸至開關電晶體TR1之第一汲極電極117a。依照本實施例，埋入開口H1中而連接資料線D與第一主動層112a之開關電晶體TR1的部分第一源極電極116a係由金屬或金屬氧化物所形成。同時由於第 一汲極電極117a係與第一源極電極116a一起形成，故第一汲極電極117a具有與第一源極電極116a相同的結構。
參考第2圖及第3圖，開關電晶體TR1之第一汲極電極117a的延伸部分117c係經由開口H3而連接電容器Cst之第一電極120a的一端。埋入開口H2中之部分第一汲極電極117a係由金屬或金屬氧化物所形成，且未埋入開口H2中之其他部分第一汲極電極117a係由石墨烯所形成。
參考第2圖，電容器Cst之第一電極120a的另一端係延伸而形成驅動電晶體TR2之第二閘極電極114b。電容器Cst之第二電極120b係藉由延伸驅動電壓線V而形成。依照本發明之本實施例，驅動電壓線V係由石墨烯所形成。因而連接驅動電壓線V的電容器Cst之第二電極120b亦由石墨烯所形成。驅動電晶體TR2係參考第4圖而說明。
現將參考第3圖而說明開關電晶體TR1。
為了改良基板1之平坦性，緩衝層211可使用無機材料如氧化矽或氮化矽而形成於基板1上。
第一主動層112a係形成於基板1上。第一主動層112a可為非晶矽層、多晶矽層、或半導體氧化物層，如(In2O3)a(Ga2O3)b(ZnO)c(G-I-Z-O)層(其中a、b、c各滿足a0，b0及c>0)。結晶程序在第一主動層112a係由半導體氧化物所形成時為不必要的，且由於第一主動層112a為非晶矽狀態而改善了第一主動層112a之均勻性。
第一閘極電極114a係形成於第一主動層112a上。第一閘極電極114a可使用導電金屬形成為單層或多層。考量與相鄰層之緊密性、堆疊表面之 平坦性、及處理力，第一閘極電極114a可由如鎢化鉬(MoW)或鋁/鈷(Al/Co)之材料所形成，但是本發明不受其限制。
為了彼此絕緣而在第一主動層112a與第一閘極電極114a之間形成閘極絕緣層213。作為絕緣層之中間層215係形成於第一閘極電極114a與閘極絕緣層213之間。中間層215可為單層或多層，且可由氧化矽、氧化鉭或氧化鋁所形成，但是本發明不受其限制。閘極絕緣層213與中間層215均包括連接第一主動層112a之開口H。
第一源極電極116a與第一汲極電極117a係形成於中間層215上。依照本實施例，各第一源極電極116a與第一汲極電極117a均包括第一部分A與第二部分B。
第一部分A係埋入開口H1與開口H2中，且為了電性連接第二部分B與第一主動層112a而位於第二部分B與第一主動層112a之間。第一部分A係由導電金屬或導電金屬氧化物所形成。例如第一部分A可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成。又第一部分A可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成。
第二部分B係形成於中間層215上。開關電晶體TR1之第一源極電極116a的第二部分B係藉由延伸資料線D而形成，因此如同資料線D係由石墨烯所形成。開關電晶體TR1之第一汲極電極117a係與第一源極電極116a一起形成，因此具有與第一源極電極116a相同的結構且由相同的材料所形成。
石墨烯為多環芳香族分子，其中複數個碳原子係經由共價鍵而連接。由共價鍵所連接的碳原子形成六圓環以作為基本重複單元。然而碳原子亦 形成五圓環或七圓環。本發明所指的石墨烯為片狀石墨烯，其中碳原子係彼此共價地鍵結(一般為sp2混成)而形成單層。然而石墨烯可具有各種結構，且該結構可依照石墨烯可包括的五圓環或七圓環之數量而改變。石墨烯可為上述之單層共價鍵結碳原子。然而本發明不受其限制，亦即，單層共價鍵結碳原子可藉由堆疊大量單層共價鍵結碳原子而形成多層。通常石墨烯之末端係被氫飽和。
石墨烯具有許多特徵，如較金屬氧化物(如氧化銦錫(ITO))高之抗衝擊性及撓性、較高之透明性、以及較高之導電度。相較於氧化銦錫之約數百歐姆/平方(例如約270至約500歐姆/平方)，目前所發展的石墨烯具有約30歐姆/平方之顯著低面積比電阻，因此具有高導電度。石墨烯不易散射及干擾移動的電子，因此具有比銅低約35%或以上之電阻。因此在線路及源/汲極電極係由石墨烯所形成時，其可獲得具有高透明性及高導電度之有機發光顯示裝置。
然而由於石墨烯為單層或多層共價鍵結碳原子，故在將石墨烯埋入開口H中時難以維持石墨烯之形狀。亦即，由於石墨烯係形成片狀，故無法將石墨烯片埋入開口H中。雖然將石墨烯片埋入，但石墨烯片可能會受損。由於石墨烯之物理性質，石墨烯難以用於埋入開口H中的第一源極電極116a與第一汲極電極117a之第一部分A。因此依照本實施例，為了解決以上之問題及利用石墨烯之優勢特徵，開關電晶體TR1的第一源極電極116a與第一汲極電極117a之第一部分A係由金屬或金屬氧化物所形成，且第一汲極電極117a之第二部分B、及連接資料線D的第一源極電極116a之第二部分B係由石墨烯所形成。以此方式，用於形成包括於有機發光顯示裝置中之線路的材料可為石墨烯。
第一部分A可藉由將金屬或金屬氧化物沉積在開口H中而形成。又第二部分B及線路W2(即資料線D)與W3(即驅動電壓線V)可藉由將石墨 烯片依照線路W2與W3及第一源極電極116a之形狀圖樣化，且在將石墨烯片配置於所埋入的開口H及中間層215上後將第一汲極電極117a圖樣化而形成。
至少一層絕緣層係形成於第一源極電極116a與第一汲極電極117a上。例如，用於保護開關電晶體TR1之鈍化層216、以及用於將由於開關電晶體TR1之結構而具有不均勻表面的所生成產物的表面平坦化之平坦化層217。例如鈍化層216可由無機材料所形成，如氮化矽或氧化矽係在第一源極電極116a與第一汲極電極117a上形成。平坦化層217可由有機材料所形成，如苯并環丁烯(BCB)或醯基。然而，鈍化層216及平坦化層217不受其限制。
再度參考第2圖，驅動電晶體TR2之第二閘極電極114b係連接電容器Cst之第一電極120a的另一端。此外，驅動電晶體TR2之第二源極電極116b係藉由延伸驅動電壓線V而形成。依照本實施例，驅動電壓線V係由石墨烯所形成。因而驅動電晶體TR2之第二源極電極116b亦由石墨烯所形成。驅動電晶體TR2之第二源極電極116b與第二汲極電極117b係經由開口H4與開口H5而連接第二主動層112b。依照本發明之本實施例，驅動電晶體TR2之部分第二源極電極116b係埋入開口H5中而連接驅動電壓線V。第二主動層112b並非由石墨烯所形成，而是由金屬或金屬氧化物所形成。
現將參考第4圖而說明驅動電晶體TR2。
首先與開關電晶體TR1相同，緩衝層211係使用無機材料如氧化矽或氮化矽而形成於基板1上，以改善基板1之平坦性。
第二主動層112b係形成於基板1上。第二主動層112b可為非晶矽層、多晶矽層、或半導體氧化物層，如(In2O3)a(Ga2O3)b(ZnO)c(G-I-Z-O)層(其中a、b、c各滿足a0，b0及c>0)。
第二閘極電極114b係形成於第二主動層112b上。第二閘極電極114b可使用導電金屬以形成單層或多層。
為了彼此絕緣而在第二主動層112b與第二閘極電極114b之間形成閘極絕緣層213。作為絕緣層之中間層215係形成於第二閘極電極114b與閘極絕緣層213上。中間層215可為單層或多層。閘極絕緣層213與中間層215均包括連接第二主動層112b之開口H。
第二源極電極116b與第二汲極電極117b係形成於中間層215上。 依照本實施例，各第二源極電極116b與第二汲極電極117b均包括第一部分A與第二部分B。
第一部分A係埋入開口H中，且為了電性連接第二部分B與第二主動層112b而位於第二部分B與第二主動層112b之間。第一部分A係由導電金屬或導電金屬氧化物所形成。例如第一部分A可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，第一部分A可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成。
第二部分B係形成於中間層215上。驅動電晶體TR2之第二源極電極116b的第二部分B係藉由延伸驅動電壓線V而形成，因此如同驅動電壓線V係由石墨烯所形成。驅動電晶體TR2之第二汲極電極117b係與第二源極電極116b一起形成，因此具有與第二源極電極116b相同的結構且由相同的材料所形成。
如上所述，在線路(例如線路W2)及第二源極電極116b與第二汲極電極117b係由石墨烯所形成時，其可製造具有高透明性及高導電度之有機發光顯示裝置。
然而由於石墨烯具有其中堆疊碳結構之結構，故在將石墨烯埋入開口H中時難以維持石墨烯之形狀。由於石墨烯之物理性質，石墨烯難以用於埋入開口H中的第二源極電極116b與第二汲極電極117b之第一部分A。因此依照本實施例，為了解決以上之問題及利用石墨烯之優勢特徵，驅動電晶體TR2的第二源極電極116b與第二汲極電極117b之第一部分A係由金屬或金屬氧化物所形成，且第二汲極電極117b之第二部分B、以及連接驅動電壓線V的第二源極電極116b之第二部分B係由石墨烯所形成。以此方式，用於形成包括於有機發光顯示裝置中之線路的材料可為石墨烯。
至少一層絕緣層係形成於第二源極電極116b與第二汲極電極117b上。例如用於保護驅動電晶體TR2之鈍化層216、以及用於將由於驅動電晶體TR2之結構而具有不均勻表面的所生成產物的表面平坦化之平坦化層217係在第二源極電極116b與第二汲極電極117b上形成。例如鈍化層216可由無機材料所形成，如氮化矽或氧化矽。平坦化層217可由有機材料所形成，如苯并環丁烯(BCB)或丙醯。然而鈍化層216及平坦化層217不受其限制。
在形成鈍化層216及平坦化層217之後，在對應第二汲極電極117b位置處之鈍化層216與平坦化層217中形成通孔VH，以電性連接像素電極221與驅動電晶體TR2之第二汲極電極117b。像素電極221將在後續製程中形成。
其次參考第4圖，在平坦化層217上形成有機發光顯示器OLED。有機發光顯示器OLED係包括像素電極221、發光構件223、以及面對電極222。有機發光顯示器OLED之像素電極221係經由通孔VH而連接驅動電晶體TR2之第二汲極電極117b。
像素電極221係形成於平坦化層217上。在形成像素電極221之後，經由像素開口而暴露至少一部分像素電極221之像素定義層219係形成於至少一部分像素電極221上。發光構件223係形成於經由像素開口而暴露的像素電極221上。發光構件223係包括有機發光層。面對電極222係形成於發光構件223及像素定義層219上。因此當回應對像素電極221所施加的電壓而在像素電極221與面對電極222之間得到合適條件時，光從有機發光顯示器OLED發射。
在其中影像係按朝向面對電極之方向實現的頂部發射型結構之情形，像素電極221可為反射電極。另外，面對電極222可為光學穿透電極。在此情形，面對電極222可包括具有由銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、銣(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、與鈣(Ca)，或光學透明金屬氧化物(如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋅)所形成的薄膜之半透明反射膜。在底部發射型結構之情形，面對電極222可因沉積如銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、銣(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、或鈣(Ca)之金屬，而具有反射功能。
在使用像素電極221作為陽極時，像素電極221係包括由高功函數(絕對值)的金屬氧化物(如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋅)所形成之層而形成。在使用像素電極221作為陰極時，像素電極221係由低功函數(絕對值)低之金屬所形成，如銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、銣(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、或鈣(Ca)。在使用像素電極221作為陽極時，面對電極222可作為陰極，或者反之。
如上所述，在依照本發明實施例之有機發光顯示裝置中，資料線D、驅動電壓線V、連接資料線D、以及驅動電壓線V的電晶體的源極電極(即第 一與第二源極電極116a與116b)之第二部分B及電晶體的汲極電極(即第一與第二汲極電極117a與117b)之第二部分B均由對外部光為高穿透率且為高導電度的石墨烯所形成。因此可獲得具有高導電度及高透明性之有機發光顯示裝置。
第5圖為依照本發明之另一實施例之有機發光顯示裝置的概念圖。
參考第5圖，有機發光顯示裝置係包括在基板1之第一表面上的顯示單元2。在第5圖之有機發光顯示裝置中，外部光係通過基板1及顯示單元2。 顯示單元2係包括外部光可經其通過之穿透區域TA，穿透區域TA係在以下說明。亦即，如第6圖所示包括穿透區域TA，如此位於顯示影像側之使用者可看見在有機發光顯示裝置下外部所顯示的影像。
亦即，依照本發明之本實施例之有機發光顯示裝置係包括外部光可經其通過之穿透區域TA、鄰接穿透區域TA而設置之像素區域PA、第1圖之等效電路、以及有機發光顯示器。
第6圖為第5圖之有機發光顯示裝置的部分平面圖。第7圖為沿第6圖之III-III’線段所截取的橫切面圖。
參考第6圖及第7圖，依照本發明之一個實施例，有機發光顯示裝置係與參考第2圖及第4圖所說明的有機發光顯示裝置不同，因為參考第6圖及第7圖所說明的有機發光顯示裝置係包括傳遞外部光之穿透區域TA。此外，像素區域PA係鄰近穿透區域TA而設置，且像素電極221係位於像素區域PA中。
在第6圖及第7圖中，為了解釋上的方便而省略密封基板及密封薄膜層。另外，第6圖及第7圖中係敘述上閘極電極型電晶體。然而其為用於解釋本發明之本實施例的一個範例，且本發明不受其限制。另外，開關電晶體TR1、電容器Cst、及驅動電晶體TR2係包括於像素區域PA中。然而開關電晶體TR1、 電容器Cst、及驅動電晶體TR2之結構及操作係與參考第2圖至第4圖所進行的說明實質上相同，因此將不重複其說明。
參考第6圖，掃描線S係在基板1上按水平方向形成。掃描線S係通過像素區域PA而形成。資料線D及驅動電壓線V係按垂直方向形成。資料線D及驅動電壓線V係通過像素區域PA與穿透區域TA而形成。開關電晶體TR1、電容器Cst、及驅動電晶體TR2係位於像素區域PA中。
開關電晶體TR1係連接掃描線S及資料線D。參考第6圖，開關電晶體TR1之第一閘極電極114a係從掃描線S延伸。另外，開關電晶體TR1之第一源極電極116a係從資料線D延伸。依照本發明之本實施例，資料線D係由石墨烯所形成。因而開關電晶體TR1之第一源極電極116a亦由石墨烯所形成。同時開關電晶體TR1之第一源極電極116a與第一汲極電極117a均經由開口H而連接第一主動層112a。依照本發明之本實施例，部分第一源極電極116a係埋入開口H中而連接資料線D。第一主動層112a係由金屬或金屬氧化物所形成。然而由於第一汲極電極117a係與第一源極電極116a一起形成，故第一汲極電極117a具有與第一源極電極116a相同的結構。亦即，第一汲極電極117a係由石墨烯所形成。
參考第7圖，開關電晶體TR1之第一汲極電極117a的延伸部分117c係經由開口H而連接電容器Cst之第一電極120a。此處埋入開口H中之部分第一汲極電極117a係由金屬或金屬氧化物所形成，且未埋入開口H中之其他部分第一汲極電極117a係由石墨烯所形成。
驅動電晶體TR2之第二閘極電極114b係藉由延伸電容器Cst之第一電極120a的另一端而形成。電容器Cst之第二電極120b係藉由延伸驅動電壓線V而形成。依照本發明之本實施例，驅動電壓線V係由石墨烯所形成。因而連接驅動電壓線V的電容器Cst之第二電極120b亦由石墨烯所形成。
驅動電晶體TR2之第二閘極電極114b係連接電容器Cst之第一電極120a的另一端。驅動電晶體TR2之第二源極電極116b係藉由延伸驅動電壓線V而形成。依照本發明之本實施例，驅動電壓線V係由石墨烯所形成。因而第二源極電極116b亦由石墨烯所形成。驅動電晶體TR2之第二源極電極116b與第二汲極電極117b係經由開口H而連接第二主動層112b。依照本發明之本實施例，一態樣係為，埋入開口H中而連接驅動電壓線V的驅動電晶體TR2之部分第二源極電極116b以及第二主動層112b係由金屬或金屬氧化物所形成。由於第二汲極電極117b係與第二源極電極116b一起形成，故第二汲極電極117b具有與第二源極電極116b相同的結構。
依照本發明之本實施例，通過穿透區域TA而設置的資料線D及驅動電壓線V係由透明石墨烯所形成。因此即使資料線D及驅動電壓線V均通過穿透區域TA，穿透區域TA對外部光之穿透率不會降低。非由石墨烯所形成的掃描線S係設置成不通過穿透區域TA但通過像素區域PA。以此方式，在依照本發明之本實施例之有機發光顯示裝置中，顯示影像的區域分成像素區域PA與穿透區域TA，且通過穿透區域TA之線路係由透明石墨烯所形成。因此相較於傳統的透明顯示裝置，藉由增加有機發光顯示裝置之穿透區域TA的穿透率而可增加顯示影像之全部區域的穿透率。
依照本發明之本實施例，包括像素電極221的像素區域PA係連接驅動電晶體TR2，且電子裝置(如驅動電晶體TR2、開關電晶體TR1、與電容器Cst)係與像素電極221重疊以被像素電極221所覆蓋。如第6圖所示，在使用者觀看時，上述電子裝置係被像素電極221覆蓋，且大部分掃描線S亦被像素電極221所覆蓋。另外，由於部份通過穿透區域TA之全部線路均由透明石墨烯所形成，故有機發光顯示裝置之總穿透率增加，因此使用者可通過穿透區域TA看見外部影像。
第7圖為沿第6圖之III-III’線段所截取的橫切面圖。與參考第3圖及第4圖而說明之元件實質上相同的元件之說明係不重複。
參考第7圖，緩衝層211係形成於基板1上，且開關電晶體TR1、電容器Cst、及驅動電晶體TR2係形成於緩衝層211上。
緩衝層211改良基板1之表面的平坦性，且防止外來物質從基板1滲透。
第一主動層112a與第二主動層112b係形成於緩衝層211上。第一閘極電極114a與第二閘極電極114分別形成於第一主動層112a與第二主動層112b上。第一閘極電極114a與第二閘極電極114b可使用導電金屬形成單層或多層。
用於將第一主動層112a及第二主動層112b與第一閘極電極114a及第二閘極電極114b絕緣之閘極絕緣層213係形成於第一主動層112a及第二主動層112b與第一閘極電極114a及第二閘極電極114b之間。作為絕緣層之中間層215係形成於第一閘極電極114a及第二閘極電極114b上，且閘極絕緣層213可形成單層或多層。閘極絕緣層213及中間層215各包括連接第一主動層112a及第二主動層112b之開口H。
第一源極電極116a、第一汲極電極117a、第二源極電極116b、與第二汲極電極117b係形成於中間層215上。依照本發明之本實施例，第一源極電極116a及第一汲極電極117a與第二源極電極116b及第二汲極電極117b係分別包括第一部分A及第二部分B。
第一部分A係埋入開口H中，且第一部分A將第一主動層112a及第二主動層112b分別電性連接第二部分B。第一部分A可由導電金屬或導電金屬氧化物所形成。例如第一部分A可由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成。第一部分A亦可由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化 銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成。
第二部分B係形成於中間層215上。開關電晶體TR1之第一源極電極116a的第二部分B係藉由延伸資料線D而形成，且係與資料線D相同由石墨烯所形成。另外，驅動電晶體TR2之第二源極電極116b的第二部分B係藉由延伸驅動電壓線V而形成，因此如同驅動電壓線V係由石墨烯所形成。同時由於開關電晶體TR1之第一汲極電極117a係與第一源極電極116a一起形成，故第一汲極電極117a具有與第一源極電極116a相同的結構。另外，驅動電晶體TR2之第二汲極電極117b係與第二源極電極116b一起形成，故第二汲極電極117b具有與第二源極電極116b相同的結構。
鈍化層216與平坦化層217可形成於源極電極及汲極電極(即第一源極電極116a、第一汲極電極117a、第二源極電極116b、與第二汲極電極117b)上。在形成鈍化層216與平坦化層217之後，可在鈍化層216與平坦化層217中對應第二汲極電極117b位置處形成通孔VH，而可將之後所形成的像素電極221電性連接至第二汲極電極117b。
接著在平坦化層217上形成有機發光顯示器。有機發光顯示器係包括像素電極221、發光構件223、及面對電極222。有機發光顯示器之像素電極221係經由通孔VH而連接第二汲極電極117b。
像素電極221係位於像素區域PA中，且形成於平坦化層217上。在形成像素電極221之後，經由像素開口而暴露至少一部分像素電極221之像素定義層219係形成於至少一部分像素電極221上。雖然未顯示，但位於穿透區域TA中的鈍化層216與平坦化層217均可被蝕刻。以此方式可製造對外部光之穿透率增加的透明有機發光顯示裝置。
發光構件223係形成於經由像素開口而暴露的像素電極221上。發光構件223係包括有機發光層。面對電極222係形成於發光構件223及像素定義層219上。面對電極222可形成於像素區域PA及穿透區域TA中。
在第6圖及第7圖中，鈍化層216、閘極絕緣層213、中間層215、平坦化層217、與像素定義層219均可由透明材料所形成。另外，基板1可具有高穿透率。以此方式可製造具有高穿透率之透明有機發光顯示裝置。
第8圖為依照本發明之另一實施例之透明有機發光顯示裝置的示意圖。
參考第8圖，穿透區域TA係對應複數個次像素而形成。亦即，單一穿透區域TA係對應第一像素電極221a、第二像素電極221b、與第三像素電極221c而形成。第一資料線D1、第二資料線D2、與第三資料線D3係分別電性連接至第一至第三像素電極221a、221b與221c。第一驅動電壓線V1係電性連接第一像素電極221a與第二像素電極221b，而第二驅動電壓線V2係電性連接第三像素電極221c。
第一至第三資料線D1、D2與D2、以及第一與第二驅動電壓線V1與V2均由石墨烯所形成。因而可降低影像之變形，且可增加有機發光顯示裝置之穿透率。
在以上第8圖所示的結構中，由於單一穿透區域TA係對應3個次像素而形成，例如紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)次像素，故其可進一步增加有機發光顯示裝置之穿透率，亦可降低由於光散射所造成的影像之變形。
表1顯示第6圖之透明有機發光顯示裝置對應線路穿透率的總穿透率之模擬結果的比較。石墨烯係具有約85%之高穿透率。因此如果包括石墨烯線路，則有機發光顯示裝置可具有至少約46.9%之總穿透率，其明顯地高於使用 穿透率非常低之金屬線路、或使用穿透率為約80%之金屬氧化物線路。表1之模擬資料係假設有機發光顯示裝置包括透明絕緣層，且其相反電極具有約70%之穿透率而獲得。
雖然本發明已參考其例示性實施例而特定地顯示及說明，但其將了解的是，本領域具有通常知識者可在不背離如以下申請專利範圍所定義的本發明之精神及範疇下對其進行各種形式及細節之變更。
1‧‧‧基板
112a‧‧‧第一主動層
112b‧‧‧第二主動層
114a‧‧‧第一閘極電極
114b‧‧‧第二閘極電極
116a‧‧‧第一源極電極
116b‧‧‧第二源極電極
117a‧‧‧第一汲極電極
117b‧‧‧第二汲極電極
120a‧‧‧第一電極
120b‧‧‧第二電極
221‧‧‧像素電極
Cst‧‧‧電容器
D‧‧‧資料線
H1、H2、H3、H4、H5‧‧‧開口
S‧‧‧掃描線
TR1‧‧‧開關電晶體
TR2‧‧‧驅動電晶體
V‧‧‧驅動電壓線
VH‧‧‧通孔

Claims (17)

  1. 一種有機發光顯示裝置，其包含：一基板；一第一線路，其係按一第一方向形成於該基板上；一第二線路與一第三線路，按一第二方向形成於該基板上；一第一薄膜電晶體，其係連接該第一線路與該第二線路；一第二薄膜電晶體，其係連接該第一薄膜電晶體與與該第三線路；以及一有機發光顯示器(OLED)，其係連接該第二薄膜電晶體，其中該第二線路與該第三線路係由石墨烯(grapheme)所形成，且該第一薄膜電晶體係包含：一主動層，其係形成於該基板上；一閘極電極，其係形成於對應該主動層的該基板之位置且與該主動層絕緣；一絕緣層，其係覆蓋該閘極電極且具有連接該主動層的一開口；以及一源極電極與一汲極電極，其係形成於該絕緣層上且經由該開口而連接該主動層，其中該源極電極與該汲極電極係包含埋入該開口中之一第一部分、以及形成該絕緣層上之一第二部分，且該第一部分與該第二部分彼此係由不同的材料所形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二部分係連接該第二線路，且係由與該第二線路相同的材料所形成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二薄膜電晶體係包含：一主動層，其係形成於該基板上；一閘極電極，其係形成於對應該主動層的該基板之位置且與該主動層電性絕緣；一絕緣層，其係覆蓋該閘極電極且具有連接該主動層的一開口；以及一源極電極與一汲極電極，其係形成於該絕緣層上且經由該開口而連接該主動層，其中該源極電極與該汲極電極係包含埋入該開口中之一第一部分、以及形成該絕緣層上之一第二部分，且該第一部分與該第二部分彼此係由不同的材料所形成。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二部分係連接該第三線路，且係由與該第二線路相同的材料所形成。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中該有機發光顯示裝置係包含：一像素電極，其係連接該汲極電極；一面對電極，其係面對該像素電極而形成；以及一發光構件，其係插設於該像素電極與該面對電極之間且產生可見光。
  10. 一種有機發光顯示裝置，其包含：一基板，其係具有一外部光經其通過的一穿透區域、及相鄰該穿透區域的一像素區域；一第一線路，其係按一第一方向形成於該基板上而通過該像素區域； 一第二線路與一第三線路，其係按一第二方向形成於該基板上而通過該像素區域與該穿透區域；一第一薄膜電晶體，其係位於該像素區域中且連接該第一線路與該第二線路；一第二薄膜電晶體，其係位於該像素區域中且連接該第一薄膜電晶體與該第三線路；一像素電極，其係連接該第二薄膜電晶體，位於該像素區域中，且設置以覆蓋該第一薄膜電晶體與該第二薄膜電晶體；一面對電極，其係面對該像素電極，且光穿透該面對電極，該面對電極係跨越該穿透區域與該像素區域而設置；以及一發光構件，其係插設於該像素電極與該面對電極之間並產生光，其中該第二線路與該第三線路係由石墨烯所形成，且該第一薄膜電晶體係包含：一主動層，其係形成於該基板上；一閘極電極，其係形成於對應該主動層的該基板之位置且與該主動層絕緣；一絕緣層，其係覆蓋該閘極電極且具有連接該主動層的一開口；以及一源極電極與一汲極電極，其係形成於該絕緣層上且經由該開口而連接該主動層， 其中該源極電極與該汲極電極係包含埋入該開口中之一第一部分、及形成該絕緣層上之一第二部分，且該第一部分與該第二部分彼此係由不同的材料所形成。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二部分係連接該第二線路，且係由與該第二線路相同的材料所形成。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二薄膜電晶體係包含：一主動層，其係形成於該基板上；一閘極電極，其係形成於對應該主動層的該基板之位置且與該主動層電性絕緣；一絕緣層，其係覆蓋該閘極電極且具有連接該主動層的一開口；以及一源極電極與一汲極電極，其係形成於該絕緣層上且經由該開口而連接該主動層， 其中該源極電極與該汲極電極係包含埋入該開口中之一第一部分、及形成該絕緣層上之一第二部分，且該第一部分與該第二部分彼此係由不同的材料所形成。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)及銅(Cu)所組成的群組中至少一金屬所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一部分係由選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋁鋅(AlZnOx)所組成的群組中至少一金屬氧化物所形成，且該第二部分係由石墨烯所形成。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二部分係連接該第三線路，且係由與該第二線路相同的材料所形成。
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