TWI679758B - 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：基板；設置於基板上並包含開關半導體層及連接到開關半導體層的驅動半導體層的半導體層；設置於半導體層上的第一閘極絕緣層；設置於第一閘極絕緣層上並分別與開關半導體層及驅動半導體層重疊的開關閘極電極及驅動閘極電極；設置於開關閘極電極及驅動閘極電極上的第二閘極絕緣層；配置以傳送驅動電壓並被設置於第二閘極絕緣層上的驅動電壓線；一層被設置於驅動電壓線及第二閘極絕緣層上的夾層絕緣層；以及一條被配置為以傳送數據訊號並被設置於夾層絕緣層上的數據線。
Description
本發明的例示性實施例係關於一種有機發光二極體(OLED)顯示器。
一種有機發光二極體顯示器包含兩個電極及放入於其間的有機發光層，其中從為一個電極的陰極注入之電子與從為另一個電極的陽極注入的電洞於有機發光層相互結合以形成激子，並於激子釋放能量的同時發光。
有機發光二極體顯示器包含複數個像素，像素包含由陰極、陽極及有機發光層所形成的有機發光二極體，且用於驅動有機發光二極體的複數個電晶體及存儲電容器被形成於每個像素中。複數個電晶體包含開關電晶體及驅動電晶體。
當顯示有機發光二極體所發出的光時，根據流過有機發光二極體的驅動電流Id，光線具有從黑色到白色的顏色範圍，顯示黑色的閘電壓與顯示白色的閘電壓之間的間隔被定義為閘電壓的驅動範圍。有機發光二極體顯示器的解析度越高，每個像素的尺寸就較小，並因此每個像素的流經電流量會被減低，使得施加於開關電晶體及驅動電晶體的閘極電極的閘電壓的驅動範圍
變窄。因此，其難以調整施加於驅動電晶體的閘電壓Vgs的大小以確保大的灰度範圍。
此外，當有機發光二極體(OLED)顯示器變成高解析度，每個像素的尺寸會減小，使得以相同層形成的驅動電壓線與數據線之間的間隔減小，並且可能變得容易產生驅動電壓線與數據線之間的短路，而更短的距離就更容易因粒子而受到損害。
於此背景技術部分所公開的上述訊息僅用於提昇對本發明背景技術的理解，因此上述訊息可能包含並不構成本國本領域的普通技術人員已經熟知的先前技術的訊息。
本發明的例示性實施例係關於通過以不同層形成驅動電壓線及數據線以實現高解析度的一種有機發光二極體(OLED)顯示器。
本發明的附加特點將被闡述於以下的描述，而部分從描述中將會清晰明白，或者可以通過本發明的實際操作而明瞭。
本發明的例示性實施例提供了一種有機發光二極體(OLED)顯示器，其包含：基板；設置於基板上並包含開關半導體層及連接到開關半導體層的驅動半導體層的半導體層；設置於半導體層上的第一閘極絕緣層；設置於第一閘極絕緣層上並分別與開關半導體層及驅動半導體層重疊的開關閘極電極及驅動閘極電極；設置於開關閘極電極及驅動閘極電極上的第二閘極絕緣層；配置以傳送驅動電壓並設置於第二閘極絕緣層上的驅動電壓線；設置於驅動電壓線及第二閘極絕緣層上的夾層絕緣層；以及配置以傳送數據訊號並設置於夾層絕緣層上的數據線。
本發明的例示性實施例提供了一種OLED顯示器，其包含：設置於基板上並包含開關半導體層及連接到開關半導體層的驅動半導體層的半導體層；設置於半導體層上的閘極絕緣層；配置以傳送驅動電壓的驅動電壓線；配置以傳送數據訊號的數據線；及分隔開驅動電壓線及數據線的夾層絕緣層，其中閘極絕緣層支撐驅動電壓線、數據線及夾層絕緣層。
根據本發明的例示性實施例，通過以不同層形成驅動電壓線及數據線，可以避免驅動電壓線與數據線之間的短路從而實現高解析度。
根據例示性實施例，通過以彎曲的形狀形成驅動半導體層，長的驅動半導體層可以被形成於狹窄空間內，使得施加於驅動閘極電極的閘電壓的驅動範圍可以被增加。因此，從有機發光二極體(OLED)所發出的光的灰度可以通過改變閘電壓的大小而被更精細地控制，且因此其能夠提昇有機發光二極體顯示器的解析度並改善顯示品質。
本發明的例示性實施例提供了一種顯示裝置，其包含：基板；複數條掃描線，設置於基板上，用於傳送掃描訊號；數據線，該複數條掃描線交叉並用於傳送數據訊號；驅動電壓線，用於傳輸驅動電壓；第一電晶體，包含第一半導體及重疊第一半導體的第一閘極電極，第一電晶體包含連接到驅動電壓線及經由電晶體接收驅動電壓的第一源極；以及第二電晶體，包含連接到數據線的第二源極，及連接到第一電晶體的第一源極的汲極，第二電晶體包含第二半導體及重疊第二半導體的第二閘極電極，其中：驅動電壓線包含設置於數據線和基板之間的層的第一部分，且第一部分重疊數據線，並且第一絕緣層插設於數據線和第一部
分之間，其中驅動電壓線的第一部分重疊第一半導體，其中驅動電壓線的第一部分重疊第一閘極電極，並且第二絕緣層插設於第一部分和第一閘極電極之間。
應當理解的是，以上的一般描述及以下的詳細描述是例示性及解釋性的，並且旨在對所主張的本發明提供進一步的解釋。
OLED‧‧‧有機發光二極體
ELVDD‧‧‧驅動電壓
ELVSS‧‧‧共同電壓
Vint‧‧‧初始化電壓
Ibp‧‧‧旁通電流
Id‧‧‧驅動電流
Ioled‧‧‧發光電流
Dm‧‧‧數據訊號
En‧‧‧發光控制訊號
Sn‧‧‧掃描訊號
Sn-1‧‧‧前一掃描訊號
BP‧‧‧旁通訊號
Cst‧‧‧存儲電容器
Cst1、Cst2‧‧‧存儲電容器端部
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7‧‧‧源極電極
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7‧‧‧汲極電極
G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7‧‧‧閘極電極
T1‧‧‧驅動電晶體
T2‧‧‧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
T7‧‧‧旁通電晶體
1‧‧‧像素
61、62、63、64、65、66、81、82‧‧‧接觸孔
68‧‧‧電容開口
110‧‧‧基板
120‧‧‧緩衝層
121‧‧‧掃描線
122‧‧‧前一掃描線
123‧‧‧發光控制線
124‧‧‧初始化電壓線
128‧‧‧旁通控制線
131‧‧‧半導體層
141‧‧‧第一閘極絕緣層
142‧‧‧第二閘極絕緣層
160‧‧‧夾層絕緣層
171‧‧‧數據線
172‧‧‧驅動電壓線
174‧‧‧連接構件
178‧‧‧第一存儲電極
179‧‧‧第二存儲電極
180‧‧‧保護層
191‧‧‧像素電極
270‧‧‧共同電極
350‧‧‧障礙肋
351‧‧‧障礙肋開口
370‧‧‧有機發光層
125a‧‧‧驅動閘極電極
177a‧‧‧驅動汲極電極
131a‧‧‧驅動半導體層
176a‧‧‧驅動源極電極
176b‧‧‧開關源極電極
131b‧‧‧開關半導體層
125b‧‧‧開關閘極電極
177b‧‧‧開關汲極電極
177c‧‧‧補償汲極電極
125c‧‧‧補償閘極電極
176c‧‧‧補償源極電極
131c‧‧‧補償半導體層
176d‧‧‧初始化源極電極
125d‧‧‧初始化閘極電極
131d‧‧‧初始化半導體層
177d‧‧‧初始化汲極電極
177e‧‧‧操作控制汲極電極
125e‧‧‧操作控制閘極電極
131e‧‧‧操作控制半導體層
176e‧‧‧操作控制源極電極
176f‧‧‧發光控制源極電極
131f‧‧‧發光控制半導體層
125f‧‧‧發光控制閘極電極
177f‧‧‧發光控制汲極電極
131g‧‧‧旁通半導體層
125g‧‧‧旁通閘極電極
176g‧‧‧旁通源極電極
177g‧‧‧旁通汲極電極
131a1‧‧‧驅動通道區
131b1‧‧‧開關通道區
131b2‧‧‧開關源極區
131f1‧‧‧發光控制通道區
131f3‧‧‧發光控制汲極區
包含於本文中以提供對本發明進一步的理解且被併入並構成本說明書的一部分的附圖，說明了本發明的例示性實施例，並與描述一同用於解釋本發明的原理。
第1圖是根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器的一個像素的例示性電路。
第2圖是根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器的複數個電晶體及電容器的示意圖。
第3圖是第2圖的詳細佈局圖。
第4圖是第3圖的有機發光二極體(OLED)顯示器沿IV-IV線截取的橫截面圖。
第5圖是第3圖的有機發光二極體(OLED)顯示器沿V-V'及V'-V”線截取的橫截面圖。
本發明參照其中顯示本發明的例示性實施例之附圖更充分地描述於下文中。然而，本發明可以許多不同的形式實施並且不應被解釋為限於本文所闡述的例示性實施例。反而是，提供這
些例示性實施例使得本公開內容是全面的，並且將充分地對那些本領域的技術人員傳達本發明的範圍。於附圖中類似的參考標號表示類似的元件。
此外，為了更好地理解及易於描述，附圖中所示的各種配置的尺寸及厚度是任意表示的，但本發明並不限於此。
於附圖中，層、膜、面板、區域等的厚度，為了清晰度而被誇大。於附圖中，為了理解及易於描述，某些層及區域的厚度也被誇大了。
另外，除非明確地被描述為相反的意思，字詞“包括(comprise)”及其變化詞如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”將被理解為暗示包含了所陳述的元件但不排除其它任何元件。應當理解的是，當一個元件如層、膜、區域或基板被表示為“於”另一元件“上”時，該元件可以是直接於另一元件上或也可以存在中間元件，而不必然表示基於重力的方向地位為於物體部分的上方。
此外，於本說明書中，短句“於平面上”是指當從上面看物體部分時，而短句“於一個橫截面上”是指當從側邊看通過垂直切割物體部分所截取的橫截面。
根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器將參照第1圖、第2圖、第3圖、第4圖及第5圖而描述。
第1圖是根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器的一個像素的例示性電路。
如第1圖中所示，根據本發明的例示性實施例的有機發
光二極體(OLED)顯示器的一個像素1包含複數條訊號線121、122、123、124、128、171及172、被連接到複數條訊號線的複數個電晶體T1、T2、T3、T4、T5、T6及T7、存儲電容器(Cst)及有機發光二極體(OLED)。
電晶體包含驅動電晶體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及旁通電晶體T7。
訊號線包含傳送掃描訊號Sn的掃描線121、傳送前一掃描訊號Sn-1至初始化電晶體T4的前一掃描線122、傳送發光控制訊號En至操作控制電晶體T5及發光控制電晶體T6的發光控制線123、傳送初始化電壓Vint至驅動電晶體T1的初始化電壓線124、傳送旁通訊號BP至旁通電晶體T7的旁通控制線128、與掃描線121交叉並傳送數據訊號Dm的數據線171及傳送驅動電壓ELVDD並平行於數據線171的驅動電壓線172。
驅動電晶體T1的閘極電極G1被連接到存儲電容器Cst的端部Cst1，驅動電晶體T1的源極電極S1經由操作控制電晶體T5被連接到驅動電壓線172，而驅動電晶體T1的汲極電極D1經由發光控制電晶體T6被電連接到有機發光二極體(OLED)的陽極。驅動電晶體T1根據開關電晶體T2的開關操作而接收數據訊號Dm，以對有機發光二極體(OLED)提供驅動電流Id。
開關電晶體T2的閘極電極G2被連接到掃描線121，開關電晶體T2的源極電極S2被連接到數據線171，而開關電晶體T2的汲極電極D2經由操作控制電晶體T5被連接到同時連接到驅動電晶體T1的源極電極S1的驅動電壓線172。開關電晶體T2
根據通過掃描線121傳輸的掃描訊號Sn而被開啟以進行將傳輸到數據線171的數據訊號Dm傳輸至驅動電晶體T1的源極電極S1的開關操作。
補償電晶體T3的閘極電極G3被連接到掃描線121，補償電晶體T3的源極電極S3經由發光控制電晶體T6被連接到同時連接到驅動電晶體T1的汲極電極D1的有機發光二極體(OLED)的陽極，而補償電晶體T3的汲極電極D3被連接到存儲電容器Cst的端部Cst1、初始化電晶體T4的汲極電極D4及驅動電晶體T1的閘極電極G1。補償電晶體T3根據通過掃描線121傳輸的掃描訊號Sn而被開啟以將驅動電晶體T1的汲極電極D1與閘極電極G1互相連接，因而進行驅動電晶體T1的二極體連接。
初始化電晶體T4的閘極電極G4被連接到前一掃描線122，初始化電晶體T4的源極電極S4被連接到初始化電壓線124，而初始化電晶體T4的汲極電極D4被連接到存儲電容器Cst的端部Cst1、補償電晶體T3的汲極電極D3及驅動電晶體T1的閘極電極G1。初始化電晶體T4根據通過前一掃描線122傳輸的前一掃描訊號Sn-1而開啟以傳輸初始化電壓Vint至驅動電晶體T1的閘極電極G1，因而進行將驅動電晶體T1的閘極電極G1電壓初始化的初始化操作。
操作控制電晶體T5的閘極電極G5被連接到發光控制線123，操作控制電晶體T5的源極電極S5被連接到驅動電壓線172，而操作控制電晶體T5的汲極電極D5被連接到驅動電晶體T1的源極電極S1及開關電晶體T2的汲極電極D2。
發光控制電晶體T6的閘極電極G6被連接到發光控制線
123，發光控制電晶體T6的源極電極S6被連接到驅動電晶體T1的汲極電極D1及補償電晶體T3的源極電極S3，而發光控制電晶體T6的汲極電極D6被電連接到有機發光二極體(OLED)的陽極。操作控制電晶體T5及發光控制電晶體T6根據通過發光控制線123傳輸的發光控制訊號En而同時開啟以傳輸驅動電壓ELVDD至有機發光二極體(OLED)，因而讓驅動電流Id流入有機發光二極體(OLED)。
旁通電晶體T7包含被連接到旁通控制線128的閘極電極G7、被連接到發光控制電晶體T6的汲極電極D6及有機發光二極體(OLED)的陽極的源極電極S7以及被連接到初始化電壓線124及初始化電晶體T4的源極電極S4的汲極電極D7。
存儲電容器Cst的另一端部Cst2被連接到驅動電壓線172，而有機發光二極體(OLED)的陰極被連接到共同電壓ELVSS。因此，有機發光二極體(OLED)從驅動電晶體T1接收驅動電流Id以發光，從而顯示影像。
於在下文中，將詳細描述根據本發明的例示性實施例之有機發光二極體顯示器中的一個像素的操作過程。
首先，於初始化週期期間，低水平的前一掃描訊號Sn-1會通過前一掃描線122傳輸。然後，初始化電晶體T4對應於低水平的前一掃描訊號Sn-1而開啟，且初始化電壓Vint從初始化電壓線124通過初始化電晶體T4被傳輸至驅動電晶體T1的閘極電極G1以利用初始化電壓Vint將驅動電晶體T1初始化。
隨後，於數據編程週期期間，低水平的掃描訊號Sn會通過掃描線121傳輸。然後，開關電晶體T2及補償電晶體T3對應
於低水平的掃描訊號Sn而開啟。
於這種情況下，驅動電晶體T1通過開啟的補償電晶體T3為二極體連接並於向前的方向偏壓。
然後，從來自數據線171傳輸的數據訊號Dm減去驅動電晶體T1的臨界電壓Vth得到的補償電壓Dm+Vth(Vth為負值)被施加於驅動電晶體T1的閘極電極G1上。
驅動電壓ELVDD及補償電壓Dm+Vth被施加到存儲電容器Cst的兩端部，而對應於兩端部電壓之間的電壓差的電荷被存儲於存儲電容器Cst中。此後，於發光週期期間從發光控制線123傳輸的發光控制訊號En的水平從高水平被改變至低水平。
然後，操作控制電晶體T5及發光控制電晶體T6於發光週期期間通過低水平的發光控制訊號En而開啟。
然後，驅動電流Id根據驅動電晶體T1的閘極電極G1的電壓與驅動電壓ELVDD之間的電壓差所產生，而驅動電流Id通過發光控制電晶體T6被傳輸到有機發光二極體(OLED)。驅動電晶體T1的閘-源電壓Vgs於發光週期期間通過存儲電容器Cst維持於(Dm+Vth)-ELVDD，而根據驅動電晶體T1的電流-電壓關係，驅動電流Id與從源-閘電壓減去臨界電壓所得到的值的平方成正比，也就是說，(Dm-ELVDD)2。因此，不管驅動電晶體T1的臨界電壓Vth如何，驅動電流Id都被確定。
於此時，旁通電晶體T7從旁通控制線128接收旁通訊號BP。旁通訊號BP是能夠關閉旁通電晶體T7的預定水平之電壓，而旁通電晶體T7傳輸電晶體關閉水平的電壓至閘極電極G7，使得旁通電晶體T7總是被關閉並且驅動電流Id的一部分會
被放出作為通過處於關閉狀態之旁通電晶體T7的旁通電流Ibp。
正確的黑色亮度影像通過利用旁通電晶體以改善對比度而被實現。如果有機發光二極體(OLED)在發光，當顯示黑色影像的驅動電晶體的最小電流作為驅動電流而流動時，黑色影像不會正常地被顯示。因此，根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器的旁通電晶體T7可以分散驅動電晶體T1的最小電流的一部分為旁通電流Ibp到除了於有機發光二極體(OLED)旁邊的電流路徑以外的另一電流路徑。驅動電晶體的最小電流包含於驅動電晶體的閘-源電壓Vgs小於臨界電壓Vth的狀態下使得驅動電晶體被關閉的電流。於驅動電晶體的關閉狀態下，最小驅動電流(例如，少於10pA的電流)被傳輸到有機光發光二極體(OLED)，從而顯示黑色亮度的影像。當顯示黑色影像的最小驅動電流在流動時，旁通電流Ibp的失真傳輸的影響較大。當顯示影像，例如，一般影像或白色影像的驅動電流在流動，旁通電流Ibp的影響較小。因此，當流動的驅動電流是用於顯示黑色影像時，其中從驅動電流Id通過旁通電晶體T7被放出的旁通電流Ibp的電流量被減低之有機發光二極體(OLED)的發光電流Ioled具有確保顯示黑色影像的程度能力的最小電流量。
因此，正確的黑色亮度影像通過利用旁通電晶體從而改善對比度而被實現。
然後，參照第2圖、第3圖、第4圖、第5圖以及第1圖，詳細描述第1圖中所示的有機發光二極體(OLED)顯示器的像素的詳細結構。
第2圖是根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器的複數個電晶體及電容器的示意圖、第3圖是
第2圖的詳細佈局圖，第4圖是第3圖的有機發光二極體(OLED)顯示器沿IV-IV線截取的橫截面圖，而第5圖是第3圖的有機發光二極體(OLED)顯示器沿V-V'及V'-V”線截取的橫截面圖。
如第2圖中所示，根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器包含分別施加掃描訊號Sn、前一掃描訊號Sn-1、發光控制訊號En及旁通訊號BP並根據行方向形成之掃描線121、前一掃描線122、發光控制線123及旁通控制線128，並且包含與掃描線121、前一掃描線122、發光控制線123及旁通控制線128相交並施加數據訊號Dm及驅動電壓ELVDD至像素的數據線171及驅動電壓線172。初始化電壓Vint(參見第1圖)從有機發光二極體(OLED)通過初始化電壓線124傳輸至補償電晶體T3。
像素還包含驅動電晶體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、旁通電晶體T7、存儲電容器Cst及有機發光二極體(OLED)。
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及旁通電晶體T7根據半導體層131而形成，而半導體層131以各種形狀彎曲。半導體層131可以由多晶矽或氧化物半導體形成。氧化物半導體可以包含含有鈦(Ti)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鍺(Ge)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、錫(Sn)或銦(In)作為基材的任何一種氧化物，及其複合氧化物，例如，氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵鋅(InGaZnO4)、氧化鋅銦(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)。於半導體層131是由氧化物半導體所形成的情況下，由於半導體層131對於外界環境可以是很脆弱的，例如高溫，所以可以附加獨立的保護層以保護氧化物半導體。
半導體層131包含受到以N型雜質或P型雜質摻雜通道的通道區，及形成於通道區的各側，並通過摻雜具有與於通道區中所摻雜的摻雜雜質相反類型的摻雜雜質而形成的源極區與汲極區。
於下文中，根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體顯示器的平面型結構將首先參照第2圖及第3圖而詳細描述，而其疊層結構將參照第4圖及第5圖而詳細描述。
首先，如第2圖及第3圖所示，根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體(OLED)顯示器的像素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、旁通電晶體T7、存儲電容器Cst及有機發光二極體(OLED)。電晶體T1、T2、T3、T4、T5、T6及T7根據半導體層131而形成。半導體層131包含被形成於驅動電晶體T1的驅動半導體層131a、形成於開關電晶體T2的開關半導體層131b、形成於補償電晶體T3的補償半導體層
131c、形成於初始化電晶體T4的初始化半導體層131d、形成於操作控制電晶體T5的操作控制半導體層131e、形成於發光控制電晶體T6的發光控制半導體層131f、以及形成於旁通電晶體T7的旁通半導體層131g。
驅動電晶體T1包含驅動半導體層131a、驅動閘極電極125a、驅動源極電極176a及驅動汲極電極177a。
驅動半導體層131a是彎曲的，它可以具有鋸齒形狀，並可以“5”的形狀設置。如上所述，通過形成彎曲形狀的驅動半導體層131a，長形驅動半導體層131a可以被形成於狹窄的空間中。因此，可以形成驅動半導體層131a的長形驅動通道區131a1(第4圖)，使得施加於驅動閘極電極125a的閘電壓的驅動範圍被擴大。從而，由於閘電壓的驅動範圍寬廣，從有機發光二極體(OLED)所發出的光的灰度可以通過改變閘電壓的大小而被更精細地控制，並因此，這能夠提高有機發光二極體顯示器的解析度及改善顯示品質。通過改變驅動半導體層131a的形狀，“
”、“S”、“M”及“W”形狀的各種例示性實施例也是可能的。
驅動源極電極176a對應於驅動半導體層131a中摻有雜質的驅動源極區131a2，而驅動汲極電極177a對應於驅動半導體層131a中摻有雜質的驅動汲極區131a3。驅動閘極電極125a重疊於驅動半導體層131a，而驅動閘極電極125a以與掃描線121、前一掃描線122、發光控制線123、開關閘極電極125b、補償閘極電極125c、初始化閘極電極125d、操作控制閘極電極125e、以及發光控制閘極電極125f相同的層形成。
開關電晶體T2包含開關半導體層131b、開關閘極電極125b、開關源極電極176b以及開關汲極電極177b。作為數據線171的一部分的開關源極電極176b通過接觸孔62連接到開關半導體層131b，並同時連接到數據線171，而開關汲極電極177b對應於開關半導體層131b中摻有雜質的開關汲極區131b3。
補償電晶體T3包含補償半導體層131c、補償閘極電極125c、補償源極電極176c及補償汲極電極177c，補償源極電極176c對應於補償半導體層131c中摻有雜質的補償源極區131c2，而補償汲極電極177c對應於摻有雜質的補償汲極區131c3。
初始化電晶體T4包含初始化半導體層131d、初始化閘極電極125d、初始化源極電極176d及初始化汲極電極177d。初始化源極電極176d對應於摻有雜質的初始化源極區131d2，而初始化汲極電極177d對應於摻有雜質的初始化汲極區131d3。
操作控制電晶體T5包含操作控制半導體層131e、操作控制閘極電極125e、操作控制源極電極176e及操作控制汲極電極177e。作為驅動電壓線172的一部分的操作控制源極電極176e通過接觸孔65連接到操作控制半導體層131e，而操作控制汲極電極177e對應於操作控制半導體層131e中摻有雜質的操作控制汲極區。
發光控制電晶體T6包含發光控制半導體層131f、發光控制閘極電極125f、發光控制源極電極176f及發光控制汲極電極177f。發光控制源極電極176f對應於發光控制半導體層131f中摻有雜質的發光控制源極區131f2，而發光控制汲極電極177f通過接觸孔66連接到發光控制半導體層131f。
旁通電晶體T7包含旁通半導體層131g、旁通閘極電極125g、旁通源極電極176g及旁通汲極電極177g。旁通源極電極176g對應於旁通半導體層131g中摻有雜質的旁通源極區131g2，而旁通汲極電極177g對應於旁通半導體層131g中摻有雜質的旁通汲極區131g3。旁通源極電極176g直接連接到發光控制汲極區131f3。
驅動電晶體T1的驅動半導體層131a的端部被連接到開關半導體層131b及補償半導體層131c，而驅動半導體層131a的另一端部被連接到操作控制半導體層131e及發光控制半導體層131f。所以，驅動源極電極176a被連接到開關汲極電極177b及操作控制汲極電極177e，而驅動汲極電極177a被連接到補償源極電極176c及發光控制源極電極176f。
存儲電容器Cst包含經由第二閘極絕緣層142插設於其間地設置的第一存儲電極178及第二存儲電極179。第一存儲電容板包含驅動閘極電極125a及第一存儲電極178，而第二存儲電容板是包含第二存儲電極179之驅動電壓線172的放大部分。在這裡，第二閘極絕緣層142變成電介質材料，而存儲電容由存儲電容器Cst所充電的電荷及於兩存儲電極178與179之間的電壓所決定。
作為驅動閘極電極125a的第一存儲電容板穿過形成於第二存儲電容板的電容開口68，並通過形成於第二閘極絕緣層142及夾層絕緣層160的接觸孔61連接到連接構件174。連接構件174是平行於數據線171並以與數據線171相同的層形成，並連接到驅動閘極電極125a及補償電晶體T3的補償半導體層131c。
連接構件174通過形成於第一閘極絕緣層141、第二閘極絕緣層142及夾層絕緣層160中的接觸孔63連接到補償電晶體T3的補償半導體層131c。
因此，存儲電容器Cst存儲對應於通過驅動電壓線172傳輸到第二存儲電容板的驅動電壓ELVDD與驅動閘極電極125a的閘電壓之間的差的存儲電容。
開關電晶體T2被用作開關元件以選擇要發光的像素。
開關閘極電極125b連接到掃描線121，開關源極電極176b連接到數據線171，而開關汲極電極177b連接到驅動電晶體T1及操作控制電晶體T5。發光控制電晶體T6的發光控制汲極電極177f直接連接到有機發光二極體OLED的像素電極191。
於下文中，參照第4圖及第5圖，將根據層疊順序詳細描述根據本發明的例示性實施例的有機發光二極體顯示器的結構。
電晶體的結構將基於驅動電晶體T1、開關電晶體T2及發光控制電晶體T6而描述。補償電晶體T3、初始化電晶體T4及旁通電晶體T7與開關電晶體T2的沉積結構相同，而操作控制電晶體T5與發光控制電晶體T6的沉積結構相同，所以其詳細描述會被省略。
緩衝層120被形成於基板110上，並且基板110係由玻璃、石英、陶瓷、塑料或類似物所製成的絕緣基板所形成。
驅動半導體層131a、開關半導體層131b及發光控制半導體層131f被形成於緩衝層120上。
驅動半導體層131a包含驅動通道區131a1，及以驅動通道區131a1插設於其間地彼此面對之驅動源極區131a2與驅動汲極區131a3，開關半導體層131b包含開關通道區131b1，及以開關通道區131b1插設於其間地彼此面對之開關源極區131b2與開關汲極區131b3，而發光控制電晶體T6包含發光控制通道區131f1、發光控制源極區131f2以及發光控制汲極區131f3。
第一閘極絕緣層141形成於驅動半導體層131a、開關半導體層131b、以及發光控制半導體層131f上。於第一閘極絕緣層141上，形成包含含有開關閘極電極125b之掃描線121的閘極線121(參見第1圖)、122、123(參見第1圖)、125a、125b及125f、前一掃描線122、含有發光控制閘極電極125f的發光控制線123、以及含有驅動閘極電極125a的第一存儲電容板。
第二閘極絕緣層142形成於閘極線121、122、123、125a、125b、及125f以及第一閘極絕緣層141上。第一閘極絕緣層141及第二閘極絕緣層142係由氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiO2)所形成。
包含第二存儲電容板179(第4圖)的驅動電壓線172形成於第二閘極絕緣層142上。夾層絕緣層160被形成於第二閘極絕緣層142及驅動電壓線172上。夾層絕緣層160可以由陶瓷類材料所製成，如氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiO2)。
於夾層絕緣層160上形成包含含有開關源極電極176b、發光控制汲極電極177f及初始化電壓線124的數據線171的124的數據線171、176b、177f。
如上所述，通過以不同的層形成驅動電壓線172及數據
線171，可防止驅動電壓線172與數據線171之間的短路從而實現高解析度。
開關源極電極176b通過形成於夾層絕緣層160、第一閘極絕緣層141及第二閘極絕緣層142中的接觸孔62連接到開關半導體層131b，發光控制汲極電極177f通過形成於第一閘極絕緣層141、第二閘極絕緣層142及夾層絕緣層160的接觸孔66連接到發光控制半導體層131f，而初始化電壓線124通過形成於第一閘極絕緣層141、第二閘極絕緣層142及夾層絕緣層160的接觸孔64(也參見第3圖)連接到半導體層131。
覆蓋數據線171、176b、177f及124的保護層180形成於夾層絕緣層160上，而像素電極191形成於保護層180上。像素電極191通過形成於保護層180中的接觸孔81(也參見第3圖)連接到發光控制汲極電極177f，而初始化電壓線124通過形成於保護層180中的接觸孔82(也參見第3圖)連接到像素電極191。
障礙肋350被形成於像素電極191的邊緣及保護層180上，而障礙肋350具有通過其暴露像素電極191的障礙肋開口351。障礙肋350可以由樹脂，例如聚丙烯酸酯及聚醯亞胺，或以二氧化矽類的無機材料製成。
有機發光層370形成於通過障礙肋開口351而暴露的像素電極191上，而共同電極270被形成於有機發光層370上。包含像素電極191、有機發光層370及共同電極270的有機發光二極體OLED如上所述地被形成。
於此，像素電極191是為電洞注入電極的陽極，而共同電極270是為電子注入電極的陰極。然而，根據本發明的例示性
實施例並不受限於此，根據有機發光二極體顯示器的驅動方法，像素電極191可以是陰極而共同電極270可以是陽極。電洞及電子從像素電極191及共同電極270注入到有機發光層370，而當為注入電洞及注入電子的組合的激子從激發態下降到基態時發出光線。
有機發光層370是由低分子量有機材料或高分子量有機材料所形成，例如PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)))。此外，有機發光層370可以由包含發光層、電洞注入層HIL、電洞傳輸層HTL、電子傳輸層ETL及電子注入層EIL中之一或多個的多層所組成。於所有層都被包含的情況下，電洞注入層HIL設置於為陽極的像素電極191上，而電洞傳輸層HTL、發光層、電子傳輸層ETL及電子注入層EIL依序層疊於其上。
有機發光層370可以包含發出具紅色的光線的紅色有機發光層、發出具綠色的光線的綠色有機發光層及發出具藍色的光線的藍色有機發光層，而紅色有機發光層、綠色有機發光層及藍色有機發光層分別形成於紅色像素、綠色像素及藍色像素中以實現彩色影像。
另外，有機發光層370可以通過將所有於紅色像素、綠色像素及藍色像素中的紅色有機發光層、綠色有機發光層及藍色有機發光層層疊在一起，並每個像素地形成紅色濾色器、綠色濾色器及藍色濾色器而實現彩色影像。作為另一個例子，發出具白色的光線的白色有機發光層可以被形成於所有紅色像素、綠色像素及藍色像素中，而可每個像素地形成紅色濾色器、綠色濾色器及藍色濾色器以實現彩色影像。於通過利用白色有機發光層及濾
色器實現彩色影像的情況下，可以不使用用於沉積紅色有機發光層、綠色有機發光層及藍色有機發光層於每個像素上，即紅色像素、綠色像素及藍色像素的沉積遮罩。
於另一個例子中所描述的白色有機發光層可以由一層有機發光層形成，並且包含其中層疊複數個有機發光層以發出具白色的光線之結構。例如，可包含其中結合至少一黃色有機發光層及至少一藍色有機發光層以發出具白色的光線的結構；其中結合至少一青色有機發光層及至少一紅色有機發光層以發出具白色的光線之結構；其中結合至少一洋紅色有機發光層及至少一綠色有機發光層以發出具白色的光線的結構，或類似的結構。
用於保護有機發光二極體OLED的密封構件(未被圖示)可以形成於共同電極270上，可以通過密封劑被密封於基板110上，及可以由不同的材料，如玻璃、石英、陶瓷、塑料和金屬所形成。同時，密封薄膜層可以通過沉積無機層及有機層於共同電極270上形成而不使用密封劑。
於本發明中可以作出不同的修改及改變而不背離本發明的精神或範圍，對那些本領域的技術人員而言將會是清晰的。因此，意圖涵蓋於所附的專利權申請及其等效物的範圍內之本發明的修改及改變。
Claims (9)
- 一種有機發光二極體顯示器，其包含：一基板；一半導體層，設置於該基板上並包含一第一半導體層及一第二半導體層；一第一閘極絕緣層，設置於該半導體層上；一第一閘極電極及一第二閘極電極，設置於該第一閘極絕緣層上，該第一閘極電極重疊該第一半導體層，及該第二閘極電極重疊該第二半導體層；一第二閘極絕緣層，設置於該第一閘極電極及該第二閘極電極上；一驅動電壓線，配置以傳輸一驅動電壓並設置於該第二閘極絕緣層上；一夾層絕緣層，設置於該驅動電壓線及該第二閘極絕緣層上；以及一數據線，配置以傳輸一數據訊號並設置於該夾層絕緣層上；其中，一第一電晶體包含該第一半導體層及該第一閘極電極；且一第二電晶體包含該第二半導體層及該第二閘極電極；其中，該驅動電壓線包含與該第一半導體層重疊的一第一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其進一步包含：一存儲電容器，重疊該第一閘極電極，其中該存儲電容器包含作為該第一閘極電極之一第一存儲電容板，及重疊該第一存儲電容板並設置於該第二閘極絕緣層上之一第二存儲電容板。
- 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第二存儲電容板包含該驅動電壓線的一放大部分。
- 如申請專利範圍第3項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一半導體層為彎曲的。
- 如申請專利範圍第4項所述之有機發光二極體顯示器，其進一步包含：一第三電晶體，配置以補償該第一電晶體的一臨界電壓，該第三電晶體連接到該第一電晶體；以及一連接構件，位於與該數據線相同的層並連接該第一閘極電極及該第三電晶體的一第三半導體層。
- 如申請專利範圍第5項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一閘極電極通過設置於一電容開口上的一接觸孔連接到該連接構件，其中該電容開口設置於該第二存儲電容板、該第二閘極絕緣層及該夾層絕緣層中。
- 如申請專利範圍第6項所述之有機發光二極體顯示器，其進一步包含：一保護層，設置於該夾層絕緣層及該數據線上；以及一有機發光二極體，設置於該保護層上。
- 一種顯示裝置，其包含：一基板；複數條掃描線，設置於該基板上，用於傳送掃描訊號；一數據線，與該複數條掃描線交叉並用於傳送一數據訊號；一驅動電壓線，用於傳輸一驅動電壓；一第一電晶體，包含一第一半導體及重疊該第一半導體的一第一閘極電極，該第一電晶體包含連接到該驅動電壓線及經由一電晶體接收該驅動電壓的一第一源極；以及一第二電晶體，包含連接到該數據線的一第二源極，及連接到該第一電晶體的該第一源極的一汲極，該第二電晶體包含一第二半導體及重疊該第二半導體的一第二閘極電極，其中：該驅動電壓線包含設置於該數據線和該基板之間的層的一第一部分，且該第一部分重疊該數據線，並且一第一絕緣層插設於該數據線和該第一部分之間，其中該驅動電壓線的該第一部分重疊該第一半導體。
- 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該驅動電壓線的該第一部分重疊該第一閘極電極，並且一第二絕緣層插設於該第一部分和該第一閘極電極之間。
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