TWI624037B - 有機發光二極體顯示器 - Google Patents
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Abstract
一種有機發光二極體(OLED)顯示器，包含：一基板；一第一半導體層及一第二半導體層，相互分離地位於該基板之同一表面上；一第一絕緣層，位於該第一半導體層及該第二半導體層上；一第一閘極及一第二閘極，分別交疊該第一半導體層及該第二半導體層；一第二絕緣層，位於該第一閘極及該第二閘極上；一第一儲存電極，在該第二絕緣層上交疊該第一閘極；一第三絕緣層，位於該第一儲存電極上；以及一第二儲存電極，在該第三絕緣層上交疊該第一儲存電極。
Description
本發明概言之係關於一種有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)顯示器。
有機發光二極體顯示器包含二個電極(即一陰極及一陽極)以及夾置於該二個電極間之一有機發光層。自陰極注入之電子與自陽極注入之電洞在該有機發光層中彼此結合而形成激子，且在激子釋放能量時會發出光。
有機發光二極體顯示器包含複數個畫素，各該畫素包含由一陰極、一陽極及一有機發光層形成之一有機發光二極體，且在每一畫素中形成有複數個用於驅動有機發光二極體之電晶體及儲存電容器。該等電晶體基本上包含開關電晶體及驅動電晶體。
在此背景技術部分中所揭露之上述資訊僅用於增強對所述技術背景之理解，因此其可包含不形成在本國對於此項技術中之通常知識者而言所習知之先前技術之資訊。
各實施例係關於提供一種有機發光二極體(OLED)顯示器，該有機發光二極體顯示器包含：一基板；一第一半導體層及一第二半
導體層，相互分離地位於該基板之同一表面上；一第一絕緣層，位於該第一半導體層及該第二半導體層上；一第一閘極及一第二閘極，分別交疊該第一半導體層及該第二半導體層；一第二絕緣層，位於該第一閘極及該第二閘極上；一第一儲存電極，在該第二絕緣層上交疊該第一閘極；一第三絕緣層，位於該第一儲存電極上；以及一第二儲存電極，在該第三絕緣層上交疊該第一儲存電極。
該第一半導體層可係為一驅動半導體層，該第二半導體層可
係為一開關半導體層，該第一閘極可係為一驅動閘極，該第二閘極可係為一開關閘極，該第一絕緣層可係為一閘極絕緣層，該第二絕緣層可係為一第一層間絕緣層，且該第三絕緣層可係為一第二層間絕緣層。
該驅動半導體層可在平面圖中具有一非線性形狀。
該非線性形狀可係為一彎曲形狀、一鋸齒形狀、一細長的「5」形狀、一「」形狀、一「S」形狀、一「M」形狀、及一「W」形狀其中之一。
該閘極絕緣層可包含：一第一閘極絕緣層，覆蓋該第一半導體層及該第二半導體層；以及一第二閘極絕緣層，位於該第一閘極絕緣層上且覆蓋該開關閘極，其中該驅動閘極係位於該第二閘極絕緣層上。
該有機發光二極體(OLED)顯示器可包含：一資料線及一驅動電壓線，係由與該第二儲存電極相同之層形成，且分別傳送一資料訊號及一驅動電壓。
該第二儲存電極可係為該驅動電壓線之一延伸。
該第一儲存電極可經由該第一層間絕緣層中之一接觸孔而
連接至該驅動閘極。
該有機發光二極體(OLED)顯示器可包含：一保護層，覆
蓋該第二層間絕緣層及該第二儲存電極；以及一有機發光二極體(OLED)，位於該保護層上。
該驅動閘極與該開關閘極可位於該第一絕緣層之同一表面上。
1‧‧‧畫素
61‧‧‧接觸孔
62‧‧‧接觸孔
63‧‧‧接觸孔
64‧‧‧接觸孔
65‧‧‧接觸孔
66‧‧‧接觸孔
70‧‧‧有機發光二極體
72‧‧‧接觸孔
75‧‧‧接觸孔
76‧‧‧接觸孔
81‧‧‧接觸孔
110‧‧‧基板
120‧‧‧緩衝層
121‧‧‧掃描線/第一閘極導線
122‧‧‧前一掃描線/第一閘極導線
123‧‧‧發光控制線/第一閘極導線
124‧‧‧初始化電壓線
125a‧‧‧驅動閘極/閘極導線
125b‧‧‧開關閘極/閘極導線
125c‧‧‧補償閘極
125d‧‧‧初始化閘極
125e‧‧‧操作控制閘極
125f‧‧‧發光控制閘極/閘極導線
131‧‧‧半導體層
131a‧‧‧驅動半導體層
131a1‧‧‧驅動通道區域
131b‧‧‧開關半導體層
131b1‧‧‧開關通道區域
131c‧‧‧補償半導體層
131d‧‧‧初始化半導體層
131e‧‧‧操作控制半導體層
131f‧‧‧發光控制半導體層
131f1‧‧‧發光控制通道區域
132b‧‧‧開關源極區域
133f‧‧‧發光控制汲極區域
140‧‧‧閘極絕緣層
141‧‧‧第一閘極絕緣層
142‧‧‧第二閘極絕緣層
161‧‧‧第一層間絕緣層
162‧‧‧第二層間絕緣層
171‧‧‧資料線
172‧‧‧驅動電壓線
174‧‧‧第一儲存電極
176a‧‧‧驅動源極/驅動源極區域
176b‧‧‧開關源極
176c‧‧‧補償閘極/補償閘極區域
176d‧‧‧初始化源極
176e‧‧‧操作控制源極
176f‧‧‧發光控制源極/發光控制源極區域
177a‧‧‧驅動汲極/驅動汲極區域
177b‧‧‧開關汲極/開關汲極區域
177c‧‧‧補償汲極/補償汲極區域
177d‧‧‧初始化汲極/初始化汲極區域
177e‧‧‧操作控制汲極/操作控制汲極區域
177f‧‧‧發光控制汲極
178‧‧‧控制連接板
179‧‧‧第二儲存電極
180‧‧‧保護層
191‧‧‧畫素電極
270‧‧‧共用電極
350‧‧‧障壁
351‧‧‧障壁開口
370‧‧‧有機發光層
Cst‧‧‧儲存電容器
Cst1‧‧‧儲存電容器之一第一端
Cst2‧‧‧儲存電容器之一第二端
D1‧‧‧驅動電晶體之汲極
D2‧‧‧畫素開關電晶體之汲極
D3‧‧‧補償電晶體之汲極
D4‧‧‧初始化電晶體之汲極
D5‧‧‧操作控制電晶體之汲極
D6‧‧‧發光控制電晶體之汲極
Dm‧‧‧資料訊號
ELVDD‧‧‧驅動電壓
ELVSS‧‧‧共用電壓
En‧‧‧發光控制訊號
G1‧‧‧驅動電晶體之閘極
G2‧‧‧畫素開關電晶體之閘極
G3‧‧‧補償電晶體之閘極
G4‧‧‧初始化電晶體之閘極
G5‧‧‧操作控制電晶體之閘極
G6‧‧‧發光控制電晶體之閘極
Id‧‧‧驅動電流
OLED‧‧‧有機發光二極體
S1‧‧‧驅動電晶體之源極
S2‧‧‧畫素開關電晶體之源極
S3‧‧‧補償電晶體之源極
S4‧‧‧初始化電晶體之源極
S5‧‧‧操作控制電晶體之源極
S6‧‧‧發光控制電晶體之源極
Sn‧‧‧掃描訊號
Sn-1‧‧‧前一掃描訊號
T1‧‧‧驅動電晶體
T2‧‧‧畫素開關電晶體
T3‧‧‧補償電晶體
T4‧‧‧初始化電晶體
T5‧‧‧操作控制電晶體
T6‧‧‧發光控制電晶體
Vint‧‧‧初始化電壓
Ⅳ-Ⅳ‧‧‧線
V-V‧‧‧線
藉由參照圖式詳細闡述各實例性實施例，此項技術中具有通常知識者將可輕易得知並瞭解本發明之特徵。
第1圖例示第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一畫素之等效電路；第2圖例示根據第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之複數個電晶體及電容器之視圖；第3圖例示第2圖所示之一個畫素之詳細佈局圖；第4圖例示第3圖所示有機發光二極體(OLED)顯示器沿線Ⅳ-Ⅳ截取之剖視圖；第5圖例示第3圖所示有機發光二極體(OLED)顯示器沿線V-V截取之剖視圖；以及第6圖例示根據第二實例性實施例，一有機發光二極體(OLED)之剖視圖。
以下，將參照其中顯示本發明各實例性實施例之圖式來更充
分地闡述各實例性實施例。如熟習此項技術者應理解，在不背離本發明之精神或範圍之條件下，可以各種不同之方式對所述實施例進行潤飾。
圖式及說明應被視為例示性的而非限制性的。在本說明書通
篇中相同之參考編號標示相同之元件。
此外，因圖式中所示構成元件之尺寸及厚度係為便於說明及
更佳之理解而任意地顯示，故各實施例並非僅限於所例示之尺寸及厚度。
在圖式中，為清晰起見，各層、膜、面板、區域等之厚度被
誇大。在圖式中，為便於說明及更佳之理解，某些層及區域之厚度被誇大。
應理解，當闡述一元件(例如一層、膜、區域、或基板)係「位於」另一元件「上」時，該元件可直接位於該另一元件上，抑或可存在中間元件。
此外，除非明確地進行相反之闡述，否則用語「包含
(comprise)」及其變型(例如comprises或comprising)應被理解成暗指包含所述元件但不排除任何其他元件。此外，在本說明書中，片語「位於一平面上」意指當自上方觀察一對象部時，且片語「位於一橫截面上」意指當自側面觀察藉由垂直切割一對象部而截取之一橫截面時。
以下，將參照第1圖至第5圖闡述第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器。
第1圖例示第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一畫素之等效電路。
如第1圖所示，第一實例性實施例之一有機發光二極體顯示器之一個畫素1包含：複數個訊號線121、122、123、124、171及172；複數
個電晶體T1、T2、T3、T4、T5及T6；一儲存電容器Cst；以及一有機發光二極體(OLED)，連接至該等訊號線。
該等電晶體包含：一驅動電晶體(驅動薄膜電晶體)T1、
一畫素開關電晶體(開關薄膜電晶體)T2、一補償電晶體T3、一初始化電晶體T4、一操作控制電晶體T5、以及一發光控制電晶體T6。
該等訊號線包含：一掃描線121，用於傳遞一掃描訊號Sn；
一前一掃描線122，用於傳遞一前一掃描訊號Sn-1至初始化電晶體T4；一發光控制線123，用於傳遞一發光控制訊號En至操作控制電晶體T5及發光控制電晶體T6；一資料線171，與掃描線121交叉並用於傳遞一資料訊號Dm；一驅動電壓線172，用於傳遞一驅動電壓ELVDD並形成為實質上平行於資料線171；以及一初始化電壓線124，用於傳遞用於將驅動電晶體T1初始化之一初始化電壓Vint。
驅動電晶體T1之一閘極G1連接至儲存電容器Cst之一第一
端Cst1，驅動電晶體T1之一源極S1經由操作控制電晶體T5而連接至驅動電壓線172，且驅動電晶體T1之汲極D1經由發光控制電晶體T6而電性連接至有機發光二極體(OLED)之一陽極。驅動電晶體T1根據畫素開關電晶體T2之一開關操作而接收一資料訊號Dm，以供應一驅動電流Id至有機發光二極體(OLED)。
畫素開關電晶體T2之一閘極G2連接至掃描線121，畫素開關
電晶體T2之一源極S2連接至資料線171，且畫素開關電晶體T2之一汲極D2在連接至驅動電晶體T1之源極S1之同時經由操作控制電晶體T5而連接至驅動電壓線172。畫素開關電晶體T2根據經由掃描線121傳遞之掃描訊號Sn而被導通，以執行一開關操作來將傳遞至資料線171之資料訊號Dm傳遞至驅
動電晶體T1之源極。
補償電晶體T3之一閘極G3連接至掃描線121，補償電晶體T3
之一源極S3在連接至驅動電晶體T1之汲極D1之同時經由發光控制電晶體T6而連接至有機發光二極體(OLED)之陽極，且補償電晶體T3之一汲極D3連接至儲存電容器Cst之一端Cst1、初始化電晶體T4之一汲極D4、以及驅動電晶體T1之閘極G1。補償電晶體T3根據經由掃描線121傳遞之掃描訊號Sn而被導通，以使驅動電晶體T1之閘極G1與汲極D1彼此連接，進而執行驅動電晶體T1之二極體形式連接。
初始化電晶體T4之閘極G4連接至前一掃描線122，初始化電
晶體T4之源極S4連接至初始化電壓線124，且初始化電晶體T4之汲極D4連接至儲存電容器Cst之第一端Cst1、補償電晶體T3之汲極D3、及驅動電晶體T1之閘極G1。初始化電晶體T4根據經由前一掃描線122傳遞之前一掃描訊號Sn-1而被導通，以傳遞初始化電壓Vint至驅動電晶體T1之閘極G1，進而執行一初始化操作將驅動電晶體T1之閘極G1之電壓初始化。
操作控制電晶體T5之一閘極G5連接至發光控制線123，操作
控制電晶體T5之一源極S5連接至驅動電壓線172，且操作控制電晶體T5之一汲極D5連接至驅動電晶體T1之源極S1及畫素開關電晶體T2之汲極D2。
發光控制電晶體T6之一閘極G6連接至發光控制線123，發光
控制電晶體T6之一源極S6連接至驅動電晶體T1之汲極D1及補償電晶體T3之源極S3，且發光控制電晶體T6之一汲極D6電性連接至有機發光二極體(OLED)之陽極。操作控制電晶體T5與發光控制電晶體T6根據經由發光控制線123傳遞之發光控制訊號En而被同時導通，以傳遞驅動電壓ELVDD至有機發光二極體(OLED)，進而使驅動電流Id能夠在有機發光二極體
(OLED)中流動。
儲存電容器Cst之一第二端Cst2連接至驅動電壓線172，且有
機發光二極體(OLED)之一陰極連接至一共用電壓ELVSS。因此，有機發光二極體(OLED)自驅動電晶體T1接收一驅動電流Id以發出光，進而顯示一影像。
以下，將闡述第一實例性實施例之有機發光二極體顯示器之
一個畫素的詳細運作過程。
首先，在一初始化週期期間，經由前一掃描線122供應處於
一低位準之一前一掃描訊號Sn-1。然後，初始化電晶體T4對應於該位於低位準之前一掃描訊號Sn-1而被導通，且初始化電壓Vint自初始化電壓線124經由初始化電晶體T4而被連接至驅動電晶體T1之閘極，以藉由初始化電壓Vint將驅動電晶體T1初始化。
隨後，在一資料程式化週期期間，經由掃描線121供應處於
低位準之掃描訊號Sn。然後，畫素開關電晶體T2及補償電晶體T3根據該處於低位準之掃描訊號Sn而被導通。
在此種情形中，驅動電晶體T1藉由被導通之補償電晶體T3
而以二極體形式連接，並承受正向偏壓。
然後，將自資料線171供應之資料訊號Dm之電壓減去驅動電
晶體T1之一臨限電壓Vth所得之一補償電壓Dm+Vth(Vth係為一負值)施加至驅動電晶體T1之閘極。
驅動電壓ELVDD及補償電壓Dm+Vth被施加至儲存電容器
Cst之兩端，且與該兩端之電壓差相對應之電荷被儲存於儲存電容器Cst中。
隨後，在發光週期期間自發光控制線123供應之發光控制訊號En之位準由高位準變為低位準。然後，操作控制電晶體T5及發光控制電晶體T6在發光週期期間藉由處於低位準之發光控制訊號En而被導通。
然後，根據驅動電晶體T1之閘極之電壓與驅動電壓ELVDD
間之一電壓差產生驅動電流Id，並經由發光控制電晶體T6將驅動電流Id供應至有機發光二極體(OLED)。在發光週期期間，驅動電晶體T1之閘極-源極電壓Vgs藉由儲存電容器Cst而保持為(Dm+Vth)-ELVDD。根據驅動電晶體T1之電流-電壓關係，驅動電流Id與將源極-閘極電壓減去臨限電壓所得之一值之平方(即(Dm-ELVDD)^2)成比例。因此，驅動電流Id之確定與驅動電晶體T1之臨限電壓Vth無關。
接下來，將參照第2圖至第5圖以及第1圖闡述第1圖所示有機
發光二極體(OLED)顯示器之畫素之詳細結構。
第2圖例示第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)
顯示器之複數個電晶體及電容器之視圖。第3圖例示第2圖所示之一個畫素之詳細佈局圖。第4圖係為第3圖所示有機發光二極體(OLED)顯示器沿線Ⅳ-Ⅳ截取之剖視圖。第5圖係為第3圖所示有機發光二極體(OLED)顯示器沿線V-V截取之剖視圖。
如第2圖所示，第一實例性實施例之有機發光二極體
(OLED)顯示器包含沿一列方向形成之掃描線121、前一掃描線122、發光控制線123、以及初始化電壓線124，四者分別用於施加掃描訊號Sn、前一掃描訊號Sn-1、發光控制訊號En、以及初始化電壓Vint，並包含資料線171及驅動電壓線172，資料線171及驅動電壓線172與掃描線121、前一掃描線122、發光控制線123、以及初始化電壓線124全部相交並分別用於施加資料
訊號Dm及驅動電壓ELVDD至畫素。
此外，畫素中形成有驅動電晶體T1、畫素開關電晶體T2、
補償電晶體T3、初始化電晶體T4、操作控制電晶體T5、發光控制電晶體T6、儲存電容器Cst、及有機發光二極體(OLED)。
驅動電晶體T1、畫素開關電晶體T2、補償電晶體T3、初始
化電晶體T4、操作控制電晶體T5、及發光控制電晶體T6沿一半導體層131(參見例如：第3圖)形成。半導體層131可以各種形狀彎曲。半導體層131可由多晶矽或一氧化物半導體形成。該氧化物半導體可包含以鈦(Ti)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鍺(Ge)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、錫(Sn)、或銦(In)為基礎之氧化物其中任意一者，及其錯合氧化物，例如：氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵鋅(InGaZnO4)、氧化銦鋅(Zn-In-O)、氧化鋅錫(Zn-Sn-O)、氧化銦鎵(In-Ga-O)、氧化銦錫(In-Sn-O)、氧化銦鋯(In-Zr-O)、氧化銦鋯鋅(In-Zr-Zn-O)、氧化銦鋯錫(In-Zr-Sn-O)、氧化銦鋯鎵(In-Zr-Ga-O)、氧化銦鋁(In-Al-O)、氧化銦鋅鋁(In-Zn-Al-O)、氧化銦錫鋁(In-Sn-Al-O)、氧化銦鋁鎵(In-Al-Ga-O)、氧化銦鉭(In-Ta-O)、氧化銦鉭鋅(In-Ta-Zn-O)、氧化銦鉭錫(In-Ta-Sn-O)、氧化銦鉭鎵(In-Ta-Ga-O)、氧化銦鍺(In-Ge-O)、氧化銦鍺鋅(In-Ge-Zn-O)、氧化銦鍺錫(In-Ge-Sn-O)、氧化銦鍺鎵(In-Ge-Ga-O)、氧化鈦銦鋅(Ti-In-Zn-O)、及氧化鉿銦鋅(Hf-In-Zn-O)。當半導體層131係由氧化物半導體形成時，可添加一單獨之保護層以保護易受外界環境因素(例如：高溫)影響之氧化物半導體。
半導體層131包含：一通道區域，摻雜有一N型雜質或一P型
雜質；以及一源極區域及一汲極區域，位於通道區域之兩側並摻雜有與通
道區域中所摻雜之摻雜雜質類型相反之一摻雜雜質。
以下，首先參照第2圖及第3圖詳細闡述第一實例性實施例之
有機發光二極體顯示器之一平面結構，並將參照第4圖及第5圖詳細闡述其一剖視結構。
首先，如第2圖及第3圖所示，第一實例性實施例之有機發光
二極體顯示器之畫素1包含：驅動電晶體T1、開關電晶體T2、補償電晶體T3、初始化電晶體T4、操作控制電晶體T5、發光控制電晶體T6、儲存電容器Cst、及有機發光二極體(OLED)。電晶體T1、T2、T3、T4、T5及T6沿半導體層131形成。半導體層131包含：一驅動半導體層131a，形成於驅動電晶體T1中；一開關半導體層131b，形成於開關電晶體T2中；一補償半導體層131c，形成於補償電晶體T3中；一初始化半導體層131d，形成於初始化電晶體T4中；一操作控制半導體層131e，形成於操作控制電晶體T5中；以及一發光控制半導體層131f，形成於發光控制電晶體T6中。
驅動電晶體T1包含：驅動半導體層131a、一驅動閘極125a、
一驅動源極176a、以及一驅動汲極177a。
在平面圖中，驅動半導體層131a可係為彎曲的，可具有一鋸
齒形狀，且可係為一細長之「5」形狀。如上所述，藉由形成彎曲形狀之驅動半導體層131a，可於一狹窄空間中形成一長的驅動半導體層131a。因此，可形成驅動半導體層131a之一長的驅動通道區域131a1，藉此增大施加至驅動閘極125a之閘極電壓之驅動範圍。因閘極電壓之驅動範圍增大，故藉由改變閘極電壓之量值，可更精細地控制自一有機發光二極體(OLED)發出之光之一灰階(grayscale)。因此，可提高有機發光二極體顯示器之解析度並可提高顯示品質。藉由改變驅動半導體層131a之形狀，可達成在平面圖
中呈非線性形狀之各種其他實例，例如：「」形狀、「S」形狀、「M」形狀、及「W」形狀。
驅動源極176a對應於在驅動半導體層131a中摻雜有雜質之
驅動源極區域176a，且驅動汲極177a對應於在驅動半導體層131a中摻雜有雜質之驅動汲極區域177a。驅動閘極125a交疊驅動半導體層131a，且可由與掃描線121、前一掃描線122、發光控制線123、一開關閘極125b、一補償閘極125c、一初始化閘極125d、一操作控制閘極125e、及一發光控制閘極125f相同之層形成。
開關電晶體T2包含：開關半導體層131b、開關閘極125b、
一開關源極176b、以及一開關汲極177b。開關源極176b經由一接觸孔62而連接至開關半導體層131b，並同時經由一接觸孔72而連接至資料線171。開關汲極177b對應於在開關半導體層131b中摻雜有雜質之開關汲極區域177b。
補償電晶體T3包含：補償半導體層131c、補償閘極125c、一
補償源極176c、以及一補償汲極177c。補償源極176c對應於在補償半導體層131c中摻雜有雜質之補償源極區域176c，且補償汲極177c對應於摻雜有雜質之補償汲極區域177c。
初始化電晶體T4包含：初始化半導體層131d、初始化閘極
125d、一初始化源極176d、以及一初始化汲極177d。初始化源極176d使初始化半導體層131d與初始化電壓線124經由一接觸孔64而彼此連接。初始化汲極177d對應於摻雜有雜質之初始化汲極區域177d。
操作控制電晶體T5包含：操作控制半導體層131e、操作控
制閘極125e、一操作控制源極176e、以及一操作控制汲極177e。操作控制源極176e經由一接觸孔65而連接至操作控制半導體層131e，並同時經由一接觸孔75而連接至驅動電壓線172。操作控制汲極177e對應於在操作控制半導體層131e中摻雜有雜質之操作控制汲極區域177e。
發光控制電晶體T6包含：發光控制半導體層131f、發光控制
閘極125f、一發光控制源極176f、以及一發光控制汲極177f。發光控制源極176f對應於在發光控制半導體層131f中摻雜有雜質之發光控制源極區域176f。發光控制汲極177f經由一接觸孔66而連接至發光控制半導體層131f，並同時經由一接觸孔76而連接至發光控制連接板178。
驅動電晶體T1之驅動半導體層131a之一第一端連接至開關
半導體層131b及補償半導體層131c。驅動半導體層131a之一第二端連接至操作控制半導體層131e及發光控制半導體層131f。因此，驅動源極176a連接至開關汲極177b及操作控制汲極177e，且驅動汲極177a連接至補償源極176c及發光控制源極176f。
儲存電容器Cst包含：一第一儲存電極174及一第二儲存電極
179，經由夾置於二者之間之一第二層間絕緣層162而設置。第一儲存電極174可由與開關源極176b、操作控制源極176e、及發光控制汲極177f相同之層形成。作為驅動電壓線172之一擴大部，第二儲存電極179可由與資料線171及一發光控制連接板178相同之材料形成。
第二層間絕緣層162可係為一介電材料，且儲存電容係由儲
存電容器Cst中所充之電荷以及二個充電板174及172間之電壓決定。
第一儲存電極174經由形成於一第一層間絕緣層161及一閘
極絕緣層140中之一接觸孔63而連接至補償汲極177c，並同時經由形成於第一層間絕緣層161中之一接觸孔61而連接至驅動閘極125a。第二儲存電極179係為驅動電壓線172之一擴大部。
因此，儲存電容器Cst儲存與驅動電壓ELVDD與驅動閘極
125a之閘極電壓間之差相對應之儲存電容，其中驅動電壓ELVDD係經由驅動電壓線172而傳送至第二儲存電極179。
開關電晶體T2用作一開關二極體，用於選擇欲發光之一畫
素。開關閘極125b連接至掃描線121，開關源極176b連接至資料線171，且開關汲極177b連接至驅動電晶體T1及操作控制電晶體T5。發光控制電晶體T6之發光控制汲極177f經由形成於第二層間絕緣層162中之接觸孔76而連接至發光控制連接板178。發光控制連接板178經由形成於保護層180中之接觸孔81而直接連接至一有機發光二極體70之畫素電極191。
以下，參照第4圖及第5圖，將根據沈積次序詳細闡述第一實
例性實施例之有機發光二極體顯示器之結構。
在此種情形中，將基於驅動電晶體T1、開關電晶體T2、及
發光控制電晶體T6來闡述電晶體之結構。此外，補償電晶體T3及初始化電晶體T4具有與驅動電晶體T1幾乎相同之沈積結構，且操作控制電晶體T5具有與發光控制電晶體T6幾乎相同之層壓結構，故不贅述。
於一基板110上形成一緩衝層120。基板110可由由例如玻
璃、石英、陶瓷、塑膠等製成之一絕緣基板形成。
於緩衝層120上形成第一半導體層131a及第二半導體層
131b，且第一半導體層131a及第二半導體層131b分別係為驅動半導體層131a
及開關半導體層131b。發光控制半導體層131f亦形成於緩衝層120上。
驅動半導體層131a包含：驅動通道區域131a1；以及一驅動
源極區域176a及驅動汲極區域177a，二者彼此相對且中間夾置有驅動通道區域131a1。開關半導體層131b包含：一開關通道區域131b1；以及一開關源極區域132b及開關汲極區域177b，二者彼此相對且中間夾置有開關通道區域131b1。發光控制電晶體T6包含：一發光控制通道區域131f1、發光控制源極區域176f、以及一發光控制汲極區域133f。
第一閘極絕緣層141可形成於驅動半導體層131a、開關半導
體層131b、及發光控制半導體層131f上。第一閘極絕緣層141可係為一閘極絕緣層140，且可由氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiO2)形成。
閘極導線121、122、123、125a、125b、125f可形成於閘極
絕緣層140上。閘極導線121、122、123、125a、125b、125f包含：掃描線121，包含第二閘極125b；前一掃描線122；發光控制線123，包含發光控制閘極125f；以及第一閘極125a。第一閘極125a係為驅動閘極125a，且第二閘極125b係為開關閘極125b。
一第二絕緣層161係形成於閘極導線121、122、123、125b、
125f、及127以及閘極絕緣層140上。第二絕緣層161可係為第一層間絕緣層161。
包含開關源極176b、第一儲存電極174、及發光控制汲極177f
之第一資料導線174、176b、及177f形成於第一層間絕緣層161上。第一儲存電極174交疊驅動閘極125a。
開關源極176b經由形成於第一層間絕緣層161及閘極絕緣層
140中之接觸孔62而連接至開關半導體層131b。第一儲存電極174可經由形成於第一層間絕緣層161中之接觸孔61而連接至驅動閘極125a。發光控制汲極177f可經由形成於第一層間絕緣層161及閘極絕緣層140中之接觸孔66而連接至發光控制半導體層131f。
第三絕緣層162係形成於第一層間絕緣層161及第一資料導
線174、176b、及177f上。第三絕緣層162係為第二層間絕緣層162。可利用一基於陶瓷之材料(例如：氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiO2))來形成第一層間絕緣層161及第二層間絕緣層162。
第二資料導線171、172、178、及179形成於第二層間絕緣層
162上，並包含：資料線171；驅動電壓線172，包含第二儲存電極179；以及發光控制連接板178。
資料線171經由形成於第二層間絕緣層162中之接觸孔72而
連接至開關源極176b。發光控制連接板178可經由形成於第二層間絕緣層162中之接觸孔76而連接至發光控制汲極177f。第二儲存電極179可經由夾置於其與第一儲存電極174間之第二層間絕緣層162而交疊第一儲存電極174。
如上所述，藉由由驅動電壓線172之擴大部形成第二儲存電
極179，可以不同之層形成驅動閘極125a及儲存電容器，藉此可同時增大驅動電晶體T1及儲存電容器之尺寸，進而提高影像品質。
一保護層180形成於第二層間絕緣層162上，並覆蓋第二資料
導線171、172、178及179。一畫素電極191可形成於保護層180上。畫素電極191可經由保護層180中之接觸孔81而連接至發光控制連接板178。
一障壁(barrier rib)350形成於畫素電極191及保護層180之
一邊緣上。障壁350可具有一障壁開口351，畫素電極191經由該障壁開口351而被暴露出。障壁350可由一樹脂(例如：聚丙烯酸酯及聚醯亞胺)或一基於矽之無機材料製成。
一有機發光層370形成於經由障壁開口351暴露出之畫素電
極191上。共用電極270可形成於有機發光層370上。包含畫素電極191、有機發光層370、及共用電極270之有機發光二極體70亦可如上所述形成。
此處，畫素電極191係為用作一電洞注入電極之一陽極，而
共用電極270係為用作一電子注入電極之一陰極。然而，實例性實施例並非僅限於此，且根據有機發光二極體顯示器之驅動方法，畫素電極191可係為陰極，而共用電極270可係為陽極。電洞及電子自畫素電極191及共用電極270注入有機發光層370。當激子(即所注入電洞及電子之結合)自一激發態落至一基態時，會發出光。
有機發光層370可由一低分子量有機材料或一高分子量有機
材料(例如：PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)，poly(3,4-ethylenedioxythiophene))形成。此外，有機發光層370可係為多層結構，包含一發光層、一電洞注入層HIL、一電洞傳輸層HTL、一電子傳輸層ETL、以及一電子注入層EIL其中之一或多者。當有機發光層370包含上述所有層時，電洞注入層HIL可設置於作為陽極之畫素電極191上，且電洞傳輸層HTL、發光層、電子傳輸層ETL、以及電子注入層EIL可依序層壓於電洞注入層HIL上。
有機發光層370可包含一發出紅色光之紅色有機發光層、一
發出綠色光之綠色有機發光層、以及一發出藍色光之藍色有機發光層。該紅色有機發光層、該綠色有機發光層、及該藍色有機發光層分別形成於一
紅色畫素、一綠色畫素及一藍色畫素中，以達成一彩色影像。
作為另一選擇，有機發光層370可藉由在紅色畫素、綠色畫
素、及藍色畫素中設置紅色有機發光層、綠色有機發光層及藍色有機層之全部，並在每一畫素中形成一紅色濾色片、一綠色濾色片及一藍色濾色片而達成彩色影像。作為另一選擇，可於所有紅色畫素、綠色畫素、及藍色畫素中形成一發出白色光之白色有機發光層，並可在每一畫素中形成紅色濾色片、綠色濾色片及藍色濾色片，以達成彩色影像。當利用白色有機發光層及濾色片來達成彩色影像時，無需使用一用於形成紅色有機發光層、綠色有機發光層、及藍色有機發光層之沈積遮罩，此有利於提高解析度。
在另一實例中所述之白色有機發光層可由一個有機發光層形成，且甚至可包含一其中層壓複數個有機發光層以發出白色光之構造。舉例而言，可包含以下構造：組合至少一個黃色有機發光層及至少一個藍色有機發光層以發出具有白色之光之一構造、組合至少一個青色有機發光層及至少一個紅色有機發光層以發出具有白色之光之一構造、組合至少一個品紅色有機發光層及至少一個綠色有機發光層以發出具有白色之光之一構造等。
用於保護有機發光二極體70之一密封構件(圖中未示出)可形成於共用電極270上，可藉由一密封劑而密封於基板110上，且可由各種材料(例如：玻璃、石英、陶瓷、塑膠及金屬)形成。可藉由於共用電極270上沈積一無機層及一有機層來形成一密封薄膜層而無需使用密封劑。
在第一實例性實施例中，驅動閘極與開關閘極可以相同之層形成。然而，為藉由增大驅動電晶體之尺寸而擴大驅動範圍，其中驅動閘極與開關閘極形成於一不同層上之第二實例性實施例係為可能的。
接下來，參照第6圖，將闡述第二實例性實施例之一有機發
光二極體(OLED)顯示器。第6圖例示第二實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之剖視圖。除驅動電晶體以外，第二實例性實施例實質上等效於第1圖至第5圖中所示之第一實例性實施例，故對交疊之結構不再予以贅述。
如第6圖所示，在第二實例性實施例之有機發光二極體(OLED)顯示器中，一第一閘極絕緣層141形成於開關半導體層131a、驅動半導體層131b、及發光控制半導體層131f上。
第一閘極導線121、122、123、125b、及125f形成於第一閘極絕緣層141上，其中第一閘極導線121、122、123、125b、及125f包含：掃描線121，包含開關閘極125b；前一掃描線122；以及發光控制線123，包含發光控制閘極125f。
一第二閘極絕緣層142形成於第一閘極導線121、122、123、125b、及125f以及第一閘極絕緣層141上。包含驅動閘極125a之第二閘極導線125a形成於第二閘極絕緣層142上。
如上所述，第一閘極絕緣層141及第二閘極絕緣層142形成於驅動半導體層131a與驅動閘極125a之間，藉此增大驅動半導體層131a與驅動閘極125a間之間距。因此，為顯示整個灰階，增大施加至驅動閘極125a之閘極電壓之驅動範圍。
因驅動電晶體及儲存電容器之尺寸增大，故影像品質得以提高。當驅動電晶體之一驅動閘極與儲存電容器係以相同之層形成時，則驅動電晶體之尺寸大時，儲存電容器之尺寸小；而儲存電容器之尺寸大時，
驅動電晶體之尺寸小。
綜上所述，各實施例係關於提供一種有機發光二極體(OLED)顯示器，在該有機發光二極體顯示器中，一驅動電晶體及一儲存電容器之尺寸皆增大，與此同時影像品質得以提高。具體而言，驅動閘極與儲存電容器可彼此形成於不同之層上(例如：儲存電容器之一電極可係為驅動電壓線之一延伸)，進而增大驅動電晶體及儲存電容器之尺寸，並同時提高影像品質。
此外，藉由以一非線性彎曲形狀形成驅動半導體層，可於一狹窄空間中形成一長的驅動半導體層，藉此可增大施加至驅動閘極之閘極電壓之驅動範圍。因此，因閘極電壓之驅動範圍寬廣，故藉由改變閘極電壓之量值，可更精細地控制自一有機發光二極體(OLED)發出之光之一灰階，因此，可提高有機發光二極體顯示器之解析度並可提高顯示品質。
此外，藉由於驅動電晶體之驅動閘極與驅動半導體層之間形成第一閘極絕緣層及第二閘極絕緣層，可增大驅動閘極與驅動半導體層間之一間距，因此施加至驅動電晶體之閘極電壓之驅動範圍增大，進而表達一充足之灰階。
本文中已揭露各種實例性實施例，儘管使用各種具體用語，但該等用語僅用於通常意義且係為闡述性的，並非用以限制目的。在某些情形中，除非明確地指明，否則如在本申請案提出申請之前此項技術中具有通常知識者所理解，結合一特定實施例所闡述之特徵、特性、及/或元件可單獨使用或可與結合其他實施例所闡述之特徵、特性、及/或元件組合使用。因此，熟習此項技術者應理解，在不背離由下文申請專利範圍所述之本發明之精神及範圍之條件下，可作出各種形式及細節上之變化。
Claims (9)
- 一種有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)顯示器，包含：一基板；一第一半導體層及一第二半導體層，相互分離地位於該基板之同一表面上；一第一絕緣層，位於該第一半導體層及該第二半導體層上；一第一閘極及一第二閘極，分別交疊該第一半導體層及該第二半導體層；一第二絕緣層，位於該第一閘極及該第二閘極上；一第一儲存電極，在該第二絕緣層上交疊該第一閘極；一第三絕緣層，位於該第一儲存電極上一第二儲存電極，在該第三絕緣層上交疊該第一儲存電極；以及一資料線及一驅動電壓線，係由與該第二儲存電極相同之層形成，且分別傳送一資料訊號及一驅動電壓。
- 如請求項1所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該第一半導體層係為一驅動半導體層，該第二半導體層係為一開關半導體層，該第一閘極係為一驅動閘極，該第二閘極係為一開關閘極，該第一絕緣層係為一閘極絕緣層，該第二絕緣層係為一第一層間絕緣層，且該第三絕緣層係為一第二層間絕緣層。
- 如請求項2所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該驅動半導體層在平面圖中具有一非線性形狀。
- 如請求項3所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該非線性形狀係為一彎曲形狀、一鋸齒形狀、一細長的“5”形狀、一“”形狀、一“S”形狀、一“M”形狀、及一“W”形狀其中之一。
- 如請求項3所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該閘極絕緣層包含：一第一閘極絕緣層，覆蓋該第一半導體層及該第二半導體層；以及一第二閘極絕緣層，位於該第一閘極絕緣層上且覆蓋該開關閘極，其中該驅動閘極係位於該第二閘極絕緣層上。
- 如請求項1所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該第二儲存電極係為該驅動電壓線之一延伸。
- 如請求項6所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該第一儲存電極經由一第一層間絕緣層中之一接觸孔而連接至一驅動閘極。
- 如請求項7所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，更包含：一保護層，覆蓋一第二層間絕緣層及該第二儲存電極；以及一有機發光二極體(OLED)，位於該保護層上。
- 如請求項3所述之有機發光二極體(OLED)顯示器，其中該驅動閘極與該開關閘極位於該第一絕緣層之同一表面上。
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