TWI553847B - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

有機發光顯示裝置及其製造方法 相關申請案的交互參照。
本申請案主張結合於2010年8月17日於韓國智慧財產局所提交之韓國專利案號10-2010-0079229號的相同內容與專利範圍之優先權，其全部內容納入於此處作為參考。
本發明之係有關於顯示技術，更特別的是有關於有機發光顯示裝置。
主動矩陣式(AM)的有機發光顯示裝置係包含複數個像素且每一個皆包含像素驅動電路，而像素驅動電路係包含由矽晶所形成的薄膜電晶體(TFT)。薄膜電晶體多使用非晶矽或多晶矽。
由於構成源極、汲極以及通道的半導體主動層係由非晶矽所組成，所以用於像素驅動電路中的非晶矽薄膜電晶體(a-Si TFT)係具有1cm2/Vs或更小的低電子移動率。然而，最近非晶矽薄膜電晶體(a-Si TFT)已由多晶矽薄膜電晶體(poly-Si TFT)所取代。相對於非晶矽薄膜電晶體(a-Si TFT)，多晶矽薄膜電晶體(poly-Si TFT)對光具有更大的電子移動率和更高的穩定性。因此，多晶矽 薄膜電晶體(poly-Si TFT)係適合用於主動矩陣式(AM)有機發光顯示裝置內的驅動和/或開關薄膜電晶體的主動層中。
多晶矽薄膜電晶體(poly-Si TFT)係可以用各種不同的方式形成。多晶矽薄膜電晶體(poly-Si TFT)的形成係大致可分為直接沈積多晶矽(poly-Si)之方法以及沈積非晶矽(a-Si)並結晶該非晶矽(a-Si)之方法。
舉例而言，直接沈積的方式係包含化學汽相沈積法(CVD)、光激化學汽相沈積法(Photo CVD)、氫基化學汽相沈積法(HR CVD)、電子迴旋共振化學汽相沈積法(ECR CVD)、電漿增強式化學汽相沈積法(PE CVD)、低壓化學汽相沈積法(LP CVD)。
結晶已沈積之非晶矽(a-Si)的結晶方法之例子可包含固相結晶法(SPC)、準分子雷射結晶法(ELC)、金屬誘導結晶法(MIC)、金屬誘導側向結晶法(MILC)以及順序橫向固化法(SLS)。
第1圖係用以結晶已沈積的非晶矽(a-Si)之結晶裝置9的示意圖。結晶裝置9係包含雷射產生器91以產生雷射光束L、聚焦鏡片92以聚焦由雷射產生器91所發射出來的雷射光束L、以及降級鏡片93(reduction lens)，其係用一既定的倍率來降低通過聚焦鏡片92的雷射光束L。
在雷射產生器91中，未經處理的雷射光束L由光源發射出來，並通過衰減器(圖未示)，使雷射光束L的能量強度因而得以控制，經控制的雷射光束L則由聚焦鏡片92放射出去。
此時，非晶矽層已沈積在基板10上，且所述的基板10係對應於雷射產生器91而置放在X-Y平台94上，於此情況下，為了能夠結晶基板10的整個區域，X-Y平台94需要水平地移動。
以下將詳細敘述使用上述一般的結晶裝置以結晶矽的方法。為了沈積結晶矽在基板上，先在基板上形成絕緣層(稱為緩衝層，圖未示)，接著在緩衝層上沈積非晶矽層，並且施加雷射光束以結晶所述之已沈積的非晶矽層。典型地，非晶矽層係以化學汽相沈積法(CVD)沈積在基板上。
然而，當使用雷射光束進行結晶時，基板的整個區域，也就是像素區和電路區皆被結晶。在像素區、通道區、儲存區以及發射區內皆全部被結晶。此外，由於受限於雷射光束的寬度，在進行結晶時雷射產生器或基板需要相對於彼此而移動。然而，有機發光顯示裝置係依大型裝置而製造，要結晶的區域也因而增加。因此，由雷射產生器產生雷射光束所需要的維護費用也隨之增加。
前項討論係為了提供與本說明書所揭露之本發明相關的先前技術背景，不應成為阻礙本發明精神之習知技藝。
本發明之其中一態樣，就是提供一種能夠增進用於結晶之雷射的效率和降低產生雷射的維護費用之有機發光顯示裝置及其製造方法。
本發明之另一態樣係提供一種有機發光顯示裝置包含：具有主動層、閘極電極、源極電極、和汲極電極之薄膜電晶體、具有像素電極、中介層、以及相反電極依所述的次序沈積之有機發光裝置，其中像素電極係電性連接至薄膜電晶體，中介層包含發射層、包含與主動層位於同一平面之第一電容電極和藉由第一絕緣層與第一電容電極分隔且面向第一電容電極之第二電容電極之儲存電容、以及電性連接主動層至第一電容電極之連接電極。
主動層包含多晶矽而第一電容電極則包含非晶矽。連接電極與在位於同一層的閘極電極包含相同的材料。第一絕緣層係覆蓋在主動層和第一電容電極上，接觸孔係形成在第一絕緣層中對應於主動層和第一電容電極的區域內，並且藉由接觸孔使連接電極可電性連接主動層到第一電容電極。連接電極與位於在同一層的源極電極和汲極電極包含相同的材料。
有機發光顯示裝置可更包含第二絕緣層，其中第一絕緣層和第二絕緣層係覆蓋在主動層和第一電容電極上，並且接觸孔係形成在第一絕緣層和第二絕緣層中對應於主動層和第一電容電極的區域內，並且藉由接觸孔，連接電極可電性連接主動層到第一電容電極。
本發明之再一態樣係提供一種有機發光顯示裝置，其係包含：形成在基板上之主動層，以及與主動層形成於同一層且分隔的第一電容電極、覆蓋在主動層和第一電容電極上之第一絕緣層、形成在第一絕緣層上之閘極電極，且連接電極與位於同一層的閘極電極具有相同的材料且與閘極電極分開，並電性連接主動層到第一電容電極、覆蓋閘極電極和連接電極之第二絕緣層、源極和汲極電極係形成在第二絕緣層上，而且第二電容電極係與位於同一層的源極和汲極電極包含相同的材料，並且與源極和汲極電極分開、以及有機發光裝置，其包含像素電極、中介層以及相反電極，其中像素電極係電性連接至源極和汲極電極，而中介層係包含發射層，以上係依所述的次序而沈積、主動層包含多晶矽，而第一電容電極則包含非晶矽。
本發明之又一態樣係提供一種有機發光顯示裝置，其係包含：形成在基板上之主動層，以及形成在與主動層同一層上且與主動層分開之第一電容電極、覆蓋在主動層和第一電容電極上之第一絕緣層、形成在第一絕緣層上 之閘極電極，且第二電容電極係與在同一層的閘極電極具有相同的材料，並且與閘極電極分開、以及覆蓋在閘極電極和第二電容電極上之第二絕緣層、形成在第二絕緣層上之源極電極和汲極電極，且連接電極係與在同一層的源極電極和汲極電極具有相同的材料，並電性連接主動層到第一電容電極、以及有機發光裝置，其係包含像素電極、中介層以及相反電極，其中像素電極係電性連接至源極和汲極電極，而中介層係包含發射層，以上係依所述的次序而沈積。主動層係包含多晶矽而第一電容電極則係包含非晶矽。
本發明之又一態樣係提供一種有機發光顯示裝置其係包含：由複數個像素所形成的像素區，其中每一個像素包含薄膜電晶體、電性連接至薄膜電晶體之有機發光裝置、與薄膜電晶體分隔且電性連接至薄膜電晶體之儲存電容、以及位於像素區的一側並供應電源訊號和電訊號至像素區之電路區，其中形成於電路區的半導體層係包含多晶矽，而在像素區的半導體層則以交錯沈積多晶矽和非晶矽而形成。
薄膜電晶體係包含具有多晶矽的半導體層，而儲存電容則係包含具有非晶矽的半導體層。薄膜電晶體的半導體層係電性連接至儲存電容的半導體層。
本發明之又一態樣係提供一種製造有機發光顯示裝置的方法，其係包含：沈積半導體層在基板上、選擇性地結晶部份半導體層、圖樣化半導體層以形成主動層和第一電容電極、形成第一絕緣層，其係具有接觸孔可分別露出部分主動層和部分第一電容電極、形成閘極電極及連接電極可接觸每一個主動層露出的部分和第一電容露出的部分、形成具有接觸孔之第二絕緣層，可露 出主動層兩端的一部份、以及形成源極和汲極電極及第二電容電極，可接觸主動層露出的部分。
在選擇性結晶中，係在半導體層中形成主動層的區域進行結晶。在選擇性結晶中，雖然雷射產生器係相對於基板移動而進行結晶，但只有當雷射產生器經過半導體層中形成主動層的區域時，雷射產生器才會開啟(turn on)。
本發明之又一態樣係提供一種製造有機發光顯示裝置的方法，其包含：沈積半導體層在基板上、選擇性地結晶半導體層的一部分、圖樣化半導體層以形成主動層和第一電容電極、形成第一絕緣層於主動層和第一電容電極上，以及形成閘極電極和第二電容電極於第一絕緣層上、形成第二絕緣層於閘極電極和第二電容電極上、圖樣化第一絕緣層和第二絕緣層以形成第一接觸孔而露出主動層兩端的一部份，以及形成第二接觸孔而露出主動層和第一電容電極二者各一部份、形成源極和汲極電極以接觸主動層露出的部份，且連接電極可接觸主動層和第一電容電極二者各露出的部份。
在選擇性結晶中，係在半導體層中形成主動層的區域結晶。在選擇性結晶中，雖然雷射產生器係相對於基板移動而進行結晶，但只有當雷射產生器經過半導體層中形成主動層的區域時，雷射產生器才會開啟(turn on)。
本發明之又一態樣係提供一種製造具有像素區和電路區的有機發光顯示裝置的方法，其包含：當在電路區的半導體層進行結晶時，其係於雷射產生器為連續地開啟(turn on)的狀態下進行結晶，而當在像素區的半導體層進行結晶時，其係於雷射產生器為週期性地開啟(turn on)和關閉(turn off)的狀態下進行結晶。
9‧‧‧結晶裝置
10‧‧‧基板
91‧‧‧雷射產生器
92‧‧‧聚焦鏡片
93‧‧‧降級鏡片
94‧‧‧X-Y平台
L‧‧‧雷射光束
1、1’‧‧‧有機發光顯示裝置
2‧‧‧通道區
3‧‧‧儲存區
4‧‧‧發射區
11‧‧‧半導體層
11a‧‧‧區域
12‧‧‧密封件
13‧‧‧第一絕緣層
14‧‧‧第一傳導層
15‧‧‧第二絕緣層
16‧‧‧第二傳導層
17‧‧‧第三絕緣層
19‧‧‧像素定義層
PA‧‧‧像素區
CA‧‧‧電路區
PE‧‧‧焊墊電極
TFT‧‧‧薄膜電晶體
EL‧‧‧有機發光裝置
Cst‧‧‧儲存電容
211‧‧‧主動層
214‧‧‧閘極電極
216a‧‧‧源極電極
216b‧‧‧汲極電極
311‧‧‧第一電容電極
316、314’‧‧‧第二電容電極
314、316’‧‧‧連接電極
418‧‧‧像素電極
420‧‧‧中介層
421‧‧‧相反電極
H1、H2、H3、H4、H5‧‧‧接觸孔
本發明上述和其他的特徵與優點，將利用參考附圖，進行例示性實施例的詳細敘述，而使本領域一般技術者從中獲得瞭解，其中：第1圖 係為用以結晶沈積的非晶矽(a-Si)之結晶裝置的示意圖；第2圖 係為本發明實施例之有機發光顯示裝置的示意平面圖；第3圖 係圖示本發明之一實施例中，藉由雷射產生器所發射的雷射光束而結晶基板的過程；第4圖 係圖示本發明之另一實施例中，藉由雷射產生器所發射的雷射光束而結晶基板的過程；第5圖 係本發明之一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置之像素的平面圖；第6圖 係本發明之另一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置之像素的平面圖；第7圖 係本發明之一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置之像素的剖面圖；第8圖 係當電容電極由多晶矽所形成時，在儲存區的電容值對電容電極的電壓值的圖形；第9圖 係當電容電極由非晶矽所形成並電性連接至通道區的主動層時，在儲存區之電容值對電容電極的電壓值的圖形；第10到第20圖 係本發明之實施例中，第7圖的有機發光顯示裝置之製造方法的剖面圖示； 第21圖 係本發明之另一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置之像素的剖面圖示。
以下將參考附圖對本發明實施例進行詳細描述，其中相同的符號完全用以參考相同的元件。然而，本發明所揭露的實施例係可以用不同的形式實施，而不應詮釋為限制本說明書所闡述之實施例，反而是這些實施例的提供，使得本說明書的內容完整且透徹，並可對同屬技術領域者完全地傳達本發明的精神與範疇。
第2圖係為本發明實施例之有機發光顯示裝置1的平面示意圖。依據本發明實施例之有機發光顯示裝置1係包含第一基板10，其係具有薄膜電晶體TFT和發光像素、以及第二基板(圖未示)，其係藉由密封件而與第一基板10耦合。舉例而言，薄膜電晶體、有機發光裝置(EL)以及儲存電容Cst係可形成在第一基板10之上。第一基板10係可為低溫多晶矽基板(LTPS)、玻璃基板、塑膠基板、或為不銹鋼基板(SUS)。
第二基板可為一封裝基板，其係設置於第一基板10上，並可阻斷外部水分子和空氣的滲入，舉例而言，薄膜電晶體TFT和發光像素係形成在第一基板10上。第二基板係面對第一基板10，並且第一基板10係以密封件12與第二基板耦合，其中密封墊12係沿著第一基板10的周邊而形成。第二基板可為透明玻璃基板或透明塑膠基板。
第一基板10可包含像素區PA和電路區CA，其中像素區PA係光發射的源區，而電路區CA則係置於像素區PA的外部。依據本發明之實施例，密封件12係形成於像素區PA的外部，並係用以耦合第一基板10與第二基板。
承上所述，有機發光裝置EL、用以驅動有機發光裝置EL的薄膜電晶體TFT以及電性連接到有機發光裝置EL和薄膜電晶體TFT的互連線(interconnection line)係形成於第一基板10的像素區PA內。像素區PA包含有機發光像素的陣列以顯示資訊和資料。而在電路區CA中，係具有焊墊電極PE，其係由像素區PA的互連線(interconnection line)延伸而來。
關於有機發光顯示裝置1，其中形成於像素區PA的半導體層係施以完全的結晶作用，而形成於電路區CA的半導體層則係施以選擇性的結晶作用。
進一步詳細地闡述，依據一般傳統使用雷射光束的結晶方式，其係對基板包含像素區和電路區的整個區域進行結晶，因而在像素區、通道區、儲存區以及發射區內全部皆施以結晶。又因有機發光顯示裝置係依大型裝置而製造，所需要結晶的區域便增加。因此使得利用雷射產生器產生雷射光束的維護費用升高並降低生產力。
為了解決上述的問題，依據本發明之實施例，係在需要高電子移動率的電路區CA進行完全的結晶作用，而僅在部份區域需要高電子移動率，例如薄膜電晶體，的像素區PA進行選擇性的結晶作用。換言之，只有特定需要高電子移動率的部份被結晶。而完全的結晶作用和選擇性的結晶作用係可藉由開啟或關閉雷射來進行。更特別的是，當在電路區CA結晶時，雷射產生器係開啟，並且在基板10或雷射產生器相對彼此移動時進行結晶作用。另一方面，當在像素區PA結晶時，雷射產生器係選擇性地開啟或關閉。舉例而言，當雷射產生器經過不需要高電子移動率的區域時，雷射產生器係關閉的，並持續關閉直到雷射產生器到達或聚焦於需要高電子移動率的區域，如薄膜電晶體TFT。當雷射產 生器通過或聚焦於薄膜電晶體TFT時，雷射產生器才開啟並在薄膜電晶體TFT上進行結晶作用。
參考第3A到3C圖，當基板10相對於雷射產生器(圖未示)移動，且在基板10的電路區CA經過由雷射產生器所發射的雷射光束L時，基板10係在雷射產生器開啟時結晶。另一方面，當雷射產生器在基板10的像素區PA上移動時雷射產生器係關閉的，在這種情形下，基板10係沿著箭頭所指的方向進行，直到雷射產生器到達要結晶的區域時，例如薄膜電晶體TFT，雷射產生器才開啟並在薄膜電晶體TFT上進行結晶作用。
承上所述，由於像素區PA和電路區CA係用不同的結晶方式進行結晶，換言之，電路區CA係施以完全的結晶作用而像素區PA則係施以選擇性的結晶作用，所以能夠最大化雷射產生器的效率，進而降低操作的成本。
第4圖係圖示本發明之另一實施例中，藉由雷射產生器所發射的雷射光束L而結晶基板10的過程。參考第4圖，當將有機發光顯示裝置製造成一大型裝置時，複數個面板(換言之，複數個有機發光顯示裝置)係可形成在母玻璃上。在此情形下，如第4圖所示，將排在兩行中的面板定向，使得一列中兩相鄰面板的電路區CA係彼此相鄰而置。在這種安排下的面板，當對單一列的兩電路區CA結晶時，係可連續地對兩相鄰面板的兩電路區CA結晶而無需關閉雷射產生器。
以下將詳細地闡述有機發光顯示裝置1中像素區PA的像素。
第5圖係本發明之一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置1之像素的平面圖，以及第6圖係本發明之另一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置1之像素的平面圖。
參考第5和第6圖，有機發光顯示裝置1的像素係包含通道區2、儲存區3以及發射區4。在第5圖中，通道區2、儲存區3以及發射區4係平行於彼此而排列，而在第6圖中，儲存區3和發射區4係在其縱向上形成長條狀並彼此相鄰，通道區2則係置於儲存區3和發射區4的各一邊上，並與儲存區3和發射區4各自相鄰。
如第5和第6圖所示的情況，即使在一像素中也僅有通道區2和儲存區3需要高電子移動率，而佔據整個像素區超過一半的發射區4並不需要高電子移動率。因此，只需要在通道區2和儲存區3結晶。由於儲存區3也佔據了與通道區2相似的空間，所以若不在儲存區3結晶，而是利用儲存區3中的非晶矽來形成電極，則只需在佔整個像素區域一小部份的通道區2進行結晶，因此可降低雷射維護費用並可更有效率地使用雷射。
為了達成此目的，在有機發光顯示裝置1中，只有選擇性地對形成於通道區2的半導體層結晶，以形成由多晶矽所組成的主動層，且形成於儲存區3的半導體層係不結晶以形成由非晶矽所組成的第一電容電極。形成在絕緣層內的接觸孔係覆蓋主動層和第一電容電極，且主動層係藉由接觸孔而與第一電容電極電性連接，第一電容電極因而作為一電極使用。以下將詳細地說明上述的架構。
第7圖係本發明之一實施例中，構成第2圖的有機發光顯示裝置1之像素的剖面圖。參考第7圖，有機發光顯示裝置1的像素係包含通道區2、儲存區3以及發射區4。
作為驅動裝置的薄膜電晶體TFT係形成於通道區2內，薄膜電晶體TFT係包含主動層211、閘極電極214以及源極電極216a和汲極電極216b。第一 絕緣層13係插置於閘極電極214和主動層211之間，所以閘極電極214係與主動層211絕緣。此外，摻有高濃度雜質的源極和汲極區係形成在主動層211的兩端，並分別地連接到源極電極216a和汲極電極216b。
儲存電容Cst係形成於儲存區3內。儲存電容Cst係包含第一電容電極311和第二電容電極316，並且第一絕緣層13係插設於第一電容電極311和第二電容電極316之間。第一電容電極311係與薄膜電晶體TFT中的主動層211在同一層，並由相同的材料所組成。同樣地，第二電容電極316係與薄膜電晶體TFT中的源極電極216a和汲極電極216b在同一層，並由相同的材料所組成。
在本發明實施例中，在通道區2的主動層211係由多晶矽所組成，且在儲存區3的第一電容電極311係與主動層211形成於同一層，並且係由非晶矽所組成。換言之，由非晶矽所形成之半導體層係沈積在基板10上，接著選擇性地進行結晶作用，在通道區2(主動層211)內的非晶矽因而結晶成多晶矽，且在儲存區3(第一電容電極311)內的非晶矽則未結晶。
另外，有機發光顯示裝置1係可進一步包含連接電極314，其係電性連接通道區2的主動層211與儲存區3的第一電容電極311。參考第13圖，在第一絕緣層13內形成接觸孔H1和H2，第一絕緣層13係覆蓋通道區2的主動層211與儲存區3的第一電容電極311，接著使用形成在第一絕緣層13上的連接電極314的材料，填充接觸孔H1和H2，通道區2的主動層211因而與儲存區3的第一電容電極311電性連接。在本實施例中，連接電極314係與通道區2的閘極電極214形成於同一層，並且由相同材料所組成。
有機發光裝置EL係形成於發射區4內。有機發光裝置EL係包含像素電極418，其係連接至薄膜電晶體TFT的源極電極216a和汲極電極216b其中之 一，相反電極(共用電極)421其係面對像素電極418，以及中介層420係插置於像素電極418和相反電極421之間。像素電極418係可由透明導電材料所組成。
第8圖係當第一電容電極311由多晶矽所形成時，在儲存區3之儲存電容Cst的電容值對第一電容電極311的電壓值的圖形。第9圖係本發明實施例之當第一電容電極311由非晶矽所形成並電性連接至通道區2的主動層211時，在儲存區3之儲存電容Cst的電容值對第一電容電極311的電壓值的圖形。
參考第8圖，當儲存區3的第一電容電極311係由多晶矽所形成時，儲存電容Cst的電容值大約係1.4e-11 F到1.6e-11 F。參考第9圖，當儲存區3的第一電容電極311係由非晶矽所形成並電性連接至通道區2的主動層211時，儲存電容Cst的電容值大約係0.6e-11 F到1.6e-11 F。雖然第9圖的電容值稍低於第8圖的電容值，但還是足夠作為儲存電容Cst使用。這些實驗結果表示通道區2的主動層211和儲存區3的第一電容電極311之間的電性連接，使得儲存區3的電容電極係可用非晶矽代替多晶矽。
以下將詳細敘述第7圖之底部發光的有機發光顯示裝置1的製造方法。第10到第20圖係圖示第7圖的有機發光顯示裝置1之製造方法的剖面圖。
首先如第10圖所示，半導體層11係置於基板10上。在實施例中，基板10可由主要成份為二氧化矽(SiO2)的透明玻璃所組成，但是基板10不受限於此且可由其他不同的材料，如透明塑膠材料或金屬所組成。接著，半導體層11可形成在基板10的上。半導體層11可藉由，例如化學汽相沈積法(CVD)、光激化學汽相沈積法(Photo CVD)、氫基化學汽相沈積法(HR CVD)、電子迴旋共振化學汽相沈積法(ECR CVD)、電漿增強式化學汽相沈積法(PE CVD)、低壓化學汽相沈積法(LP CVD)等沈積法而形成，於此情況下，半導體層11可為非晶矽層。
此外，在沈積半導體層11之前，絕緣層可形成於基板10上作為阻隔層或緩衝層，用以避免雜質離子的擴散、避免水分子和外部氣體的滲入以及平整化基板10的表面。絕緣層可以沈積的方式形成，可利用各種不同的沈積方法中的任一種，例如包含電漿增強式化學汽相沈積法(PECVD)、常壓化學汽相沈積法(APCVD)和低壓化學汽相沈積法(LPCVD)等，而將二氧化矽(SiO2)和/或矽氮化物(SiNx)沈積在基板10之上。
接著如第11圖所示，在發射一個或更多的雷射光束到基板10時，雷射產生器91係在基板10的上方相對於基板10而移動。在相對於基板10移動的期間，雷射產生器91係選擇性地開啟或關閉，因而在半導體層11的選定區域中結晶。在所示的實施例中，只有在區域11a結晶而成為通道區2的主動層211(同時參考第7圖)。類似的情形，在雷射產生器91相對於基板10移動時，利用選擇性地開啟或關閉雷射產生器91，而在基板10的選定區域中結晶。第11圖圖示的係只有一個像素時的雷射光束波形圖。然而，當雷射產生器91通過其他像素時，第11圖的雷射光束波形圖係可重複的發生。
半導體層11可藉由，例如快速熱回火處理法(RTA)、固相結晶法(SPC)、準分子雷射回火處理法(ELA)、金屬誘導結晶法(MIC)、金屬誘導側向結晶法(MILC)或順序橫向固化法(SLS)而結晶。
隨後，如第12圖所示，圖樣化半導體層11以形成薄膜電晶體TFT的主動層211和儲存電容Cst的第一電容電極311。換言之，半導體層11可藉著利用第一光罩(圖未示)進行光罩製程，圖樣化半導體層11而形成薄膜電晶體TFT的主動層211和儲存電容Cst的第一電容電極311。在實施例中，薄膜電晶體TFT的主動層211係由多晶矽所組成，而儲存電容Cst的第一電容電極311則係由非晶矽 所組成。在本實施例中，雖然主動層211和第一電容電極311係彼此分開的，然而，在其他實施例中，主動層211和第一電容電極311係可形成一體的。
接著，如第13圖所示，第一絕緣層13係形成在已形成主動層211和第一電容電極311之基板10的整個表面上，然後形成接觸孔H1和H2於第一絕緣層13內。在實施例中，第一絕緣層13可藉由沈積無機絕緣材料而形成，例如利用電漿增強式化學汽相沈積法(PECVD)、常壓化學汽相沈積法(APCVD)或低壓化學汽相沈積法(LPCVD)等，沈積二氧化矽(SiO2)或氮化矽(SiNx)而形成第一絕緣層13。第一絕緣層13係插設於薄膜電晶體TFT的主動層211和閘極電極214之間，作為薄膜電晶體TFT的閘極絕緣層使用，同樣地也插設於第二電容電極316和第一電容電極311之間，作為儲存電容Cst的介電層使用。接著，第一絕緣層13係使用第二光罩(圖未示)進行光罩製程而圖樣化，並形成接觸孔H1和H2。在實施例中，接觸孔H1係露出部份的主動層211，而接觸孔H2則係露出一部份的第一電容電極311。
接著，如第14圖所示，第一傳導層14係設置於第一絕緣層13之上。在實施例中，第一傳導層14係可包含至少一種透明材料選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)等所組成的群組。或者是第一傳導層14可包含至少一種材料係選自由銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)、鎢化鉬(MoW)以及鋁(Al)/銅(Cu)等所組成的群組。第一傳導層14可具有足夠填充(fill)接觸孔H1和H2的厚度。
接下來，如第15圖所示，圖樣化第一傳導層14以形成薄膜電晶體TFT的閘極電極214和連接電極314。換言之，第一傳導層14係藉由第三光罩(圖 未示)進行光罩製程而圖樣化，並形成薄膜電晶體TFT的閘極電極214和連接電極314。連接電極314係電性連接主動層211到第一電容電極311，並使得由非晶矽所組成的第一電容電極311可作為電極使用。
如第16圖所示，第二絕緣層15係形成在已形成第一絕緣層13、閘極電極214和連接電極314於其上之基板10的整個表面上，然後形成接觸孔H3和H4於第二絕緣層15內。
第二絕緣層15係可藉由例如，旋轉塗佈至少一種有機絕緣材料係選自聚亞醯胺(polyimide)、聚醯胺(polyamide)、壓克力樹脂(acryl resin)、苯開環丁烯酮(benzocyclobuten)、酚樹脂(phenol resin)所組成的群組而形成。第二絕緣層15可具有足夠的厚度。舉例而言，第二絕緣層15的厚度係可大於第一絕緣層13的厚度，並可作為薄膜電晶體TFT的閘極電極214和源極、汲極電極(參考第7圖的216a和216b)之間的中間絕緣層使用。或者是，第二絕緣層15可由用於形成第一絕緣層13的無機絕緣材料而非上述的有機絕緣材料所形成。又或者是，第二絕緣層15係可由交錯地沈積有機絕緣材料和無機絕緣材料而形成。
第二絕緣層15係使用第四光罩(圖未示)進行光罩製程而圖樣化，以形成接觸孔H3和H4。在實施例中，接觸孔H3和H4係露出主動層211兩端的部份源極區和部份汲極區。
接著，如第17圖所示，第二傳導層16係設置於整個基板10的表面上，以覆蓋第二絕緣層15。第二傳導層16可由至少一種材料係選自用以形成第一傳導層14的傳導材料所組成的群組所形成。然而，第二傳導層16亦可由其他不同的傳導材料所形成。第二傳導層16可具有足夠填充(fill)接觸孔H3和H4的厚度。
接著，如第18圖所示，圖樣化第二傳導層(參考第17圖的16)以形成源極電極216a和汲極電極216b以及第二電容電極316。在實施例中，第二傳導層(參考第17圖的16)係使用第五光罩(圖未示)進行光罩製程而圖樣化，以形成源極和汲極電極216a和216b以及第二電容電極316。因此，源極和汲極電極216a和216b以及第二電容電極316係位在同一層，並係以相同的材料所形成。
接著，如第19圖所示，第三絕緣層17係設置在已形成第二絕緣層15、源極和汲極電極216a和216b以及第二電容電極316於其上之基板的整個表面上，然後形成接觸孔H5於第三絕緣層17內。在實施例中，第三絕緣層17係藉由沈積無機絕緣材料而形成，例如利用電漿增強式化學汽相沈積法(PECVD)、常壓化學汽相沈積法(APCVD)或低壓化學汽相沈積法(LPCVD)等，沈積矽氮化物(SiNx)或矽氧化物(SiOx)而形成第三絕緣層17。第三絕緣層17係可作為鈍化層(passivation layer)使用。第三絕緣層17係使用第六光罩(圖未示)進行光罩製程而圖樣化，以形成接觸孔H5。在實施例中，接觸孔H5係可露出源極和汲極電極216a和216b的一部份。
接著，如第20圖所示，覆蓋第三絕緣層17的第三傳導層(圖未示)係設置於基板10的整個表面上，然後圖樣化第三傳導層以形成像素電極418。接著，如第17圖所示，形成像素定義層(PDL)19，其係覆蓋在像素電極418的兩端。然後，在由像素定義層(PDL)19所定義的區域內，形成包含有機發光層和相反電極421的中介層420。中介層420可包含發射層(EML)，並且其中至少一層係選自由電洞傳輸層(HTL)、電洞注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)以及電子注入層(EIL)所組成的群組，其中，每一層可以單層架構或多層架構。
中介層420可由低分子量的有機材料或高分子(polymer)有機材料所形成，當中介層420係由低分子量的有機材料所形成時，中介層420係可包含電洞傳輸層(HTL)和電洞注入層(HIL)以所述順序從發射層(EML)到像素電極418的方向上依序地沈積，以及包含電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)依所述的順序從發射層(EML)到相反電極421的方向上依序地沈積。中介層420係可進一步依據所需要之目的，而包含其他不同的層。在實施例中，可用的有機材料可為，例如，銅酞花青(CuPc)、N'-雙(1-萘基)-N,N'-二苯基聯苯二胺(N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine,NPB)或三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)。
此外，當中介層420係由高分子有機材料所組成時，中介層420係可從發射層(EML)到像素電極418的方向上，僅包含電洞傳輸層(HTL)。電洞傳輸層(HTL)係可由噴墨印刷或旋轉塗佈聚2,4-乙烯-二羥基噻吩(PEDOT)或聚苯胺(PANI)在像素電極418上而形成。在實施例中，可用的有機材料可為，例如，聚對位苯乙烯(PPV)為底的有機材料或聚芴(polyfluorene)為底的有機材料，並且可利用一般的方式，例如噴墨印刷、旋轉塗佈或使用熱轉換(thermal transferring)的方式而形成彩色圖案。
在一些實施例中，相反電極421係可形成在基板10的整個表面上並作為共用電極使用。在有機發光顯示裝置1中，像素電極418係作為陽極而相反電極421則係作為陰極。或者是，在其他實施例中，像素電極418係可作為陰極而相反電極421則係可作為陽極。
若有機發光顯示裝置1係底部發光型的有機發光顯示裝置，則影像係面向基板10而形成，像素電極418係可為透明電極而相反電極421則係可為 反射電極。在實施例中，反射電極係可藉由沈積低功函數的金屬而形成，如銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)或由其所形成的組合，並且其所形成的反射電極係具有小的厚度。
第21圖係本發明之另一實施例，構成第2圖的有機發光顯示裝置1之像素的剖面圖示。參考第21圖，本發明實施例中的有機發光顯示裝置1’之像素係包含通道區2、儲存區3以及發射區4。在實施例中，有機發光顯示裝置1’之像素係不同於先前之實施例中的像素，其不同處係連接電極316’與源極和汲極電極216a和216b係形成在同一層上，而非與閘極電極214形成在同一層上。
作為驅動裝置的薄膜電晶體TFT係形成於通道區2內，薄膜電晶體TFT係包含主動層211、閘極電極214以及源極和汲極電極216a和216b。第一絕緣層13係插設於閘極電極214和主動層211之間，所以閘極電極214係與主動層211絕緣。此外，摻有高濃度雜質的源極和汲極區係形成在主動層211的兩端，並分別地連接到源極和汲極電極216a和216b。
儲存電容Cst係形成於儲存區3內。儲存電容Cst係包含第一電容電極311和第二電容電極314’，並且第一絕緣層13係插設於第一電容電極311和第二電容電極314’之間。第一電容電極311係與薄膜電晶體TFT中的主動層211係在同一層，並由相同的材料所組成。同時，第二電容電極314’係與薄膜電晶體TFT中的閘極電極214在同一層，並由相同的材料所組成。
在所示的實施例中，在通道區2的主動層211係由多晶矽所組成，且在儲存區3的第一電容電極311係與主動層211形成於同一層，並且係由非晶矽所組成。換言之，由非晶矽所形成之半導體層係沈積在基板10上，接著選擇性 地進行結晶作用，使在通道區2內的非晶矽因而結晶成多晶矽，且在儲存區3內的非晶矽則未結晶。
此外，有機發光顯示裝置1’係可進一步包含連接電極316’，其係電性連接通道區2的主動層211與儲存區3的第一電容電極311。在實施例中，接觸孔(參考第13圖的H1和H2)係形成於第一絕緣層13和第二絕緣層15內，其係覆蓋通道區2的主動層211與儲存區3的第一電容電極311，接著使用形成在第一絕緣層13和第二絕緣層15上的連接電極316’填充接觸孔，通道區2的主動層211因而與儲存區3的第一電容電極311電性連接。在實施例中，連接電極316’係與通道區2的源極和汲極電極216a和216b形成於同一層，並且由相同材料所組成。
有機發光裝置EL係形成於發射區4內。有機發光裝置EL係包含像素電極418，其係連接至薄膜電晶體TFT的源極和汲極電極216a和216b其中之一，相反電極421係面對像素電極418，且中介層420其係插設於像素電極418和相反電極421之間。像素電極418係可由透明導電材料所組成。
承上所述，依據本發明上述之實施例，其係可增進用於結晶製程之雷射的效率，並可減少因產生雷射所衍生的維護費用。
在此已揭露本發明實施例，並伴隨參考實施例而進行詳細地闡述說明，因此本領域習之技藝者應瞭解，任何未脫離本發明之精神與範疇，所進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
9‧‧‧結晶裝置
10‧‧‧基板
91‧‧‧雷射產生器
92‧‧‧聚焦鏡片
93‧‧‧降級鏡片
94‧‧‧X-Y平台
L‧‧‧雷射光束

Claims (12)

  1. 一種有機發光顯示裝置，其包含：一薄膜電晶體，其係包含一主動層、一閘極電極、一源極電極和一汲極電極；一有機發光裝置，其係包含電性連接該薄膜電晶體之一像素電極、包含一發射層及一相反電極之一中介層，該中介層係插設於該像素電極和該相反電極之間；一儲存電容，其係包含一第一電容電極、一第二電容電極、及插設於該第一電容電極和該第二電容電極之間之一第一絕緣層，其中該第一電容電極與該主動層係位於在同一層；以及一連接電極，其係電性連接於該主動層及該第一電容電極之間；其中該主動層包含多晶矽，且其中該第一電容電極包含非晶矽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該連接電極係與該閘極電極位於同一層並包含相同的材料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一絕緣層至少部份地覆蓋該主動層和該第一電容電極，其中該連接電極係經由該第一絕緣層而電性連接於該主動層，並且該連接電極經由該第一絕緣層 而電性連接於該第一電容電極。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該連接電極係與該源極電極和該汲極電極位於同一層並包含相同的材料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光顯示裝置，其更包含一第二絕緣層，其中該第一絕緣層和該第二絕緣層至少部份地覆蓋該主動層和該第一電容電極，其中該連接電極係經由該第一絕緣層而電性連接於該主動層，並且該連接電極經由該第一絕緣層而電性連接於該第一電容電極。
  6. 一種有機發光顯示裝置，其包含：一主動層，其係形成在一基板上，以及與該主動層形成於同一層之一第一電容電極，並且該第一電容電極在水平方向上與該主動層分隔；一第一絕緣層，其係至少部份覆蓋該主動層和該第一電容電極；一閘極電極，其係形成在該第一絕緣層之上，且一連接電極與該閘極電極位於同一層上並包含相同材料，其中該連接電極在水平方向上與該閘極電極分隔，並電性連接於該主動層和該第一電容電極之間；一第二絕緣層，其係至少部份地覆蓋該閘極電極和該連接電極； 一源極電極和一汲極電極，其係形成在該第二絕緣層上；一第二電容電極，其係與該源極電極及該汲極電極位於同一層並包含相同材料，其中該第二電容電極係在水平方向上與該源極電極和該汲極電極分隔；以及一有機發光裝置，其包含電性連接該源極電極與該汲極電極之一像素電極、一發射層以及一相反電極，其中該發射層係插設於該像素電極和該相反電極之間；其中該主動層包含多晶矽，且其中該第一電容電極包含非晶矽。
  7. 一種有機發光顯示裝置，其包含：一像素區，其包含複數個像素，其中每一個像素係包含一薄膜電晶體、電性連接至該薄膜電晶體之一有機發光裝置、以及當電性連接該薄膜電晶體時在水平方向與該薄膜電晶體分隔之一儲存電容；以及一電路區，其係置於該像素區的外部，並包含複數個電性電路以供應電源訊號和資料訊號至該像素區，其中在該電路區的半導體層係包含多晶矽於整個該半導體層，其中在該像素區的半導體層則係包含一多晶矽部份和一非晶矽部份。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光顯示裝置，其中每一個像素的該薄膜電晶體包含多晶矽，且其中該儲存電容包含非晶矽。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜電晶體之多晶矽係電性連接至該儲存電容之非晶矽。
  10. 一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含下列步驟：提供包含非晶矽的一半導體層於一基板上；選擇性地結晶該半導體層的一部分以提供一多晶矽部份和一非晶矽部份；圖樣化該半導體層以形成一主動層和一第一電容電極，該主動層包含該多晶矽部份，而該第一電容電極包含該非晶矽部份；以及形成一第一絕緣層於該主動層和該第一電容電極上。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中選擇性地結晶步驟更包含：相對於該基板移動一雷射產生器；以及當相對地移動時，選擇性地施加一雷射光束到該多晶矽部份的區域，並且不施加該雷射光束到該多非晶矽部份的區域。
  12. 一種製造有機發光顯示裝置之方法，該方法包含下列步驟： 提供一未完成的有機發光顯示裝置，其係包含一像素區和位於該像素區外部之一電路區，其中該像素區和該電路區皆包含一非晶矽層；當結晶該電路區的該非晶矽層時，連續地施加一雷射光束到該電路區；以及當結晶該像素區的該非晶矽層時，施加該雷射光束到該像素區的該非晶矽層之一部份，但不施加該雷射光束到該像素區的該非晶矽層之另一部份。
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