TWI737625B - 有機發光二極體顯示器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種有機發光二極體顯示器。該有機發光二極體顯示器包含:基板,具有一主表面;以及畫素,設置於該基板之該主表面上面且由第一區域及第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射外部光。該畫素包含:第一電極,電性設置於該第一區域中;以及畫素界定層,設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有第一開口及第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口設置於該第二區域中。該畫素亦包含:第二電極,面對該第一電極;以及中間層,設置於該第一電極與該第二電極之間且包含有機發射層。
Description
本申請案主張於2015年11月23日在韓國智慧財產局(Korean Intellectual Property Office)提出申請之韓國第10-2015-0163973號專利申請案之優先權之權益,且該韓國專利申請案之揭露內容以引用方式全文併入本文中。
本發明是關於一種有機發光二極體(organic light-emitting diode;OLED)顯示器及一種製造該有機發光二極體顯示器之方法。
一有機發光二極體顯示器包含諸多有機發光二極體,各該有機發光二極體皆包含一電洞注入電極、一電子注入電極及位於該電洞注入電極與該電子注入電極間之一有機發射層。自電洞注入電極所注入之電洞與自電子注入電極所注入之電子在有機發射層中相組合,藉此產生激子,且當該等激子自一激發態衰變為一基態時,便會發射光。每一有機發光二極體是由一畫素電路驅動,且由複數個有機發光二極體形成之組合用於顯示影像。
由於一有機發光二極體是自發光的,因而其不需要一單獨光源。因此,有機發光二極體技術具有例如視角廣、功率消耗低、外形薄、對比度高、
回應時間短等可取之特性。有機發光二極體顯示器已被廣泛用於自個人可攜式裝置(例如MP3播放器及可攜式終端機)至電視機(television;TV)等等。
在此等有機發光二極體顯示器中,人們正在研究一種透視(see-through)類型,其使一使用者能夠辨識一外部背景以及由有機發光二極體顯示器實現之一所顯示影像。
一發明的態樣是關於一種透視型有機發光二極體顯示器及一種製造該透視型有機發光二極體顯示器之方法,以使一使用者能夠辨識一外部背景以及由該有機發光二極體顯示器實現之一影像。
另一態樣是一種有機發光二極體顯示器,其包含:一基板,包含一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且包含一用以顯示一影像之第一區域及一使外部光透射穿過之第二區域,其中該畫素包含:一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電極面對該第一下部電極;一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;一畫素界定層(pixel defining layer),設置於至少該第一區域中且包含一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口對應於該第二區域;一第二電極,面對該第一電極;以及一中間層,設置於該第一電極與該第二電極之間且包含一有機發射層,其中該第一電容器之至少一部分沿著垂直於該主表面之一方向與該第二開口之至少一部分重疊。
該第一電容器之該第一下部電極可包含多晶矽,且該第一電容器之該第一上部電極可包含透明導電氧化物。
該透明導電氧化物可包含厚度之一範圍在約100埃至約500埃之氧化銦錫(indium tin oxide;ITO)。
該第一電晶體可包含一主動層及一閘電極,該閘電極與該主動層絕緣。
該閘電極可包含一下部閘電極及一上部閘電極,該上部閘電極設置於該下部閘電極上面。
該下部閘電極之一上表面與該上部閘電極之一下表面彼此接觸,且該下部閘電極之該上表面之一寬度小於該上部閘電極之該下表面之一寬度。
該第一電容器之該第一下部電極與該主動層設置於同一層處,且該第一電容器之該第一上部電極與該下部閘電極設置於同一層處。
該第一電晶體之該閘電極電性連接至該第一電容器之該第一上部電極。
該有機發光二極體顯示器可更包含:一源電極及一汲電極,設置於該閘電極上面且電性連接至該主動層;一閘極絕緣層,設置於該主動層與該閘電極之間;一層間絕緣層,設置於該閘電極與該源電極之間及該閘電極與該汲電極之間;以及一通路絕緣層(via insulating layer),設置於該層間絕緣層上面,以覆蓋該源電極及該汲電極。
該有機發光二極體顯示器可更包含:一第二電容器,設置於該第一區域中且電性連接至該第一電容器。
該第二電容器可包含一第二下部電極及一第二上部電極,該第二下部電極與該閘電極設置於同一層處,該第二上部電極與該源電極及該汲電極設置於同一層處。
該閘極絕緣層及該層間絕緣層具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構包含一無機材料,且其中該通路絕緣層具有一單層結構,該單層結構包含一有機材料。
該層間絕緣層及該通路絕緣層可分別(respectively)包含一第三開口及一第四開口,該第三開口及該第四開口與該第二區域對應,且其中該第一上部電極之至少一部分由該第二開口、該第三開口及該第四開口暴露出。
該中間層可包含一第一共同層及一第二共同層,該第一共同層設置於該第一電極與該有機發射層之間,該第二共同層設置於該有機發射層與該第二電極之間,且其中該第一共同層及該第二共同層自該第一區域延伸至該第一上部電極之一上表面。
該第二電極可包含對應於該第二區域之一開口。
該第三開口之一面積大於該第四開口之一面積,且其中該通路絕緣層可包含與該第一上部電極之該上表面之一部分直接接觸之一區域。
該有機發光二極體顯示器可更包含:一第二電容器,其中該第二電容器可包含該閘電極及一第二上部電極,該第二上部電極面對該第一電晶體之該閘電極。
該第二開口之一面積相對於該畫素之一全部面積所成之一比率處於自約40%至約90%之一範圍。
該第一電容器的與該第二開口重疊之一區域之一面積相對於該第二開口之該面積所成之一比率處於自約3%至約9%之一範圍。
該畫素可包含複數個畫素,該等畫素包含沿著一第一方向設置之一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素及一第四畫素,且其中複數個掃描線或複數個資料線至少在該第一畫素與該第二畫素之間及該第三畫素與該第四畫素之間沿著與該第一方向交叉之一第二方向延伸。
該第二畫素之該第二區域與該第三畫素之該第二區域沿著該第一方向彼此連接。
該第一畫素至該第四畫素其中之每一者可包含一第一子畫素、一第二子畫素及一第三子畫素,該第一子畫素、該第二子畫素及該第三子畫素設置於該第一區域中,且其中該第一子畫素、該第二子畫素及該第三子畫素分別(respectively)發射一紅色光、一綠色光及一藍色光。
另一態樣是一種製造一有機發光二極體顯示器之方法,該方法包含:製備一基板,該基板包含一用以顯示一影像之第一區域及一使外部光透射穿過之第二區域;在該基板之該第一區域及該第二區域上形成一第一半導體圖案及一第二半導體圖案;在該基板上面形成一第一絕緣材料,以覆蓋該第一半導體圖案及該第二半導體圖案;在該第一絕緣材料上面依序形成一透明導電氧化物及一第一導電材料;藉由使用一第一遮罩將該透明導電氧化物及該第一導電材料圖案化,以形成一第一電晶體之一閘電極並形成一導電圖案,該閘電極面對該第一半導體圖案之至少一部分且包含一下部閘電極及一上部閘電極,該導電圖案面對該第二半導體圖案且包含一第一上部電極及一上部導電層;藉由使用該閘電極作為一遮罩來用雜質對該第一半導體圖案進行摻雜,以形成該第
一電晶體之一主動層;移除該導電圖案之該上部導電層;藉由用雜質對該第二半導體圖案進行摻雜來形成一第一下部電極,該第一下部電極連同該第一上部電極一起構成一第一電容器;以及形成一有機發光裝置,該有機發光裝置電性連接至該第一電晶體。
該形成該閘電極及該導電圖案之步驟可包含:形成一第一光阻劑,以覆蓋該透明導電氧化物及該第一導電材料;藉由使用該第一遮罩將光輻照至該第一光阻劑上;移除該第一光阻劑的上面被輻照了光之一區域;藉由使用一第一蝕刻溶液來蝕刻該第一導電材料;以及藉由使用一第二蝕刻溶液來蝕刻該透明導電氧化物。
該形成該透明導電氧化物之步驟可包含:形成厚度之一範圍在約100埃至約500埃之該透明導電氧化物。
該形成該有機發光裝置之步驟可包含:形成一第一電極,該第一電極電性連接至該第一電晶體;形成一絕緣材料,該絕緣材料覆蓋該第一電極;藉由將該絕緣材料圖案化來形成一畫素界定層,該畫素界定層包含一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極,該第二開口暴露出該第一上部電極;在經暴露之該第一電極上面形成一中間層,該中間層包含一有機發射層;以及在該中間層上面形成一第二電極。
該方法可更包含:在形成該主動層之後,在該第一絕緣材料上面形成一第二絕緣材料,以覆蓋該閘電極及該導電圖案;以及藉由使用一第二遮罩將該第一絕緣材料及該第二絕緣材料圖案化來形成一閘極絕緣層及一層間絕緣層,其中該第二遮罩是包含一半透射部(semi-transmitting portion)之一半色調遮罩(halftone mask),該半透射部對應於該第一電容器之一周邊區域。
該方法可更包含:在該閘極絕緣層及該層間絕緣層上面形成一第二導電材料;以及藉由將該第二導電材料圖案化來形成該第一電晶體之一源電極及一汲電極,其中該將該第二導電材料圖案化之步驟與該移除該導電圖案之該上部導電層之步驟是被同時地執行。
該方法可更包含:在形成該有機發光裝置之前,在該層間絕緣層上面形成一通路絕緣層,以覆蓋該源電極及該汲電極,該通路絕緣層包含一第三開口,該第三開口暴露出該第一上部電極之一部分。
另一態樣是一種有機發光二極體(OLED)顯示器,其包含:一基板,具有一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且由一第一區域及一第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射外部光,其中該畫素包含:一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電極面對該第一下部電極;一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;一畫素界定層,設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口形成於該第二區域中;一第二電極,與該第一電極對置;以及一中間層,設置於該第一電極與該第二電極之間且包含一有機發射層,其中該第一電容器沿著垂直於該主表面之一方向與該第二開口至少局部地重疊。
在上述有機發光二極體顯示器中,該第一電容器之該第一下部電極包含多晶矽,且其中該第一電容器之該第一上部電極包含透明導電氧化物。在上述有機發光二極體顯示器中,該透明導電氧化物包含厚度之一範圍在約100埃至約500埃之氧化銦錫(ITO)。在上述有機發光二極體顯示器中,該第一電
晶體包含一主動層及一閘電極,該閘電極與該主動層絕緣。在上述有機發光二極體顯示器中,該閘電極包含一下部閘電極及一上部閘電極,該上部閘電極設置於該下部閘電極上面。在上述有機發光二極體顯示器中,該下部閘電極之一上表面與該上部閘電極之一下表面彼此接觸,且其中該下部閘電極之該上表面具有較該上部閘電極之該下表面之寬度為小之一寬度。
在上述有機發光二極體顯示器中,該第一電容器之該第一下部電極與該主動層設置於同一層上,且其中該第一電容器之該第一上部電極與該下部閘電極設置於同一層上。在上述有機發光二極體顯示器中,該第一電晶體之該閘電極電性連接至該第一電容器之該第一上部電極。上述有機發光二極體顯示器更包含:一源電極及一汲電極,設置於該閘電極上面且電性連接至該主動層;一閘極絕緣層,設置於該主動層與該閘電極之間;一層間絕緣層,設置於該閘電極與該源電極之間及該閘電極與該汲電極之間;以及一通路絕緣層,設置於該層間絕緣層上面,以覆蓋該源電極及該汲電極。上述有機發光二極體顯示器更包含:一第二電容器,設置於該第一區域中且電性連接至該第一電容器。
在上述有機發光二極體顯示器中,該第二電容器包含一第二下部電極及一第二上部電極,該第二下部電極與該閘電極設置於同一層上,該第二上部電極與該源電極及該汲電極設置於同一層上。在上述有機發光二極體顯示器中,該閘極絕緣層及該層間絕緣層具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構包含一無機材料,且其中該通路絕緣層具有一單層結構,該單層結構包含一有機材料。
在上述有機發光二極體顯示器中,該層間絕緣層及該通路絕緣層分別具有一第三開口及一第四開口,該第三開口及該第四開口形成於該第二區
域中,且其中該第一上部電極之至少一部分由該第二開口、該第三開口及該第四開口暴露出。在上述有機發光二極體顯示器中,該中間層包含一第一共同層及一第二共同層,該第一共同層設置於該第一電極與該有機發射層之間,該第二共同層設置於該有機發射層與該第二電極之間,且其中該第一共同層及該第二共同層自該第一區域延伸至該第一上部電極之一上表面。在上述有機發光二極體顯示器中,該第二電極具有形成於該第二區域中之一開口。
在上述有機發光二極體顯示器中,該第三開口在面積上大於該第四開口,且其中該通路絕緣層包含與該第一上部電極之該上表面之一部分直接接觸之一區域。上述有機發光二極體顯示器更包含:一第二電容器,其中該第二電容器包含該閘電極及一第二上部電極,該第二上部電極面對該第一電晶體之該閘電極。在上述有機發光二極體顯示器中,該第二開口之一面積相對於該畫素之一全部面積所成之一比率處於自約40%至約90%之一範圍。在上述有機發光二極體顯示器中,該第一電容器的與該第二開口重疊之一區域之一面積相對於該第二開口之該面積所成之一比率處於自約3%至約9%之一範圍。
在上述有機發光二極體顯示器中,該畫素包含複數個畫素,該等畫素包含沿著一第一方向設置之一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素及一第四畫素,且其中複數個掃描線或複數個資料線至少在該第一畫素與該第二畫素之間及該第三畫素與該第四畫素之間沿著與該第一方向交叉之一第二方向延伸。在上述有機發光二極體顯示器中,該第二畫素之該第二區域與該第三畫素之該第二區域沿著該第一方向彼此連接。在上述有機發光二極體顯示器中,該第一畫素至該第四畫素其中之每一個包含一第一子畫素、一第二子畫素及一第三子畫素,該第一子畫素、該第二子畫素及該第三子畫素設置於該第一區域中,
且其中該第一子畫素、該第二子畫素及該第三子畫素用以分別(respectively)發射一紅色光、一綠色光及一藍色光。
另一態樣是一種製造一有機發光二極體(OLED)顯示器之方法,該方法包含:製備一基板,該基板包含一第一區域及一第二區域,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射外部光;在該基板之該第一區域及該第二區域上分別形成一第一半導體圖案及一第二半導體圖案;在該基板上面形成一第一絕緣材料,以覆蓋該第一半導體圖案及該第二半導體圖案;在該第一絕緣材料上面依序形成一透明導電氧化物及一第一導電材料;藉由使用一第一遮罩將該透明導電氧化物及該第一導電材料圖案化,以形成一第一電晶體之一閘電極並形成一導電圖案,其中該閘電極面對該第一半導體圖案之至少一部分且包含一下部閘電極及一上部閘電極,且其中該導電圖案面對該第二半導體圖案且包含一第一上部電極及一上部導電層;藉由使用該閘電極作為一遮罩來用雜質對該第一半導體圖案進行摻雜,以形成該第一電晶體之一主動層;移除該導電圖案之該上部導電層;用雜質對該第二半導體圖案進行摻雜,以形成一第一下部電極,該第一下部電極連同該第一上部電極一起構成一第一電容器;以及形成一有機發光二極體,該有機發光二極體電性連接至該第一電晶體。
在上述方法中,該形成該閘電極及該導電圖案之步驟包含:形成一第一光阻劑,以覆蓋該透明導電氧化物及該第一導電材料;經由該第一遮罩將光輻照至該第一光阻劑上;移除該第一光阻劑的上面被輻照了光之一區域;藉由使用一第一蝕刻溶液來蝕刻該第一導電材料;以及藉由使用一第二蝕刻溶液來蝕刻該透明導電氧化物。在上述方法中,該形成該透明導電氧化物之步驟包含:形成厚度處於自約100埃至約500埃之一範圍之該透明導電氧化物。在上
述方法中,該形成該有機發光二極體之步驟包含:形成一第一電極,該第一電極電性連接至該第一電晶體;形成一絕緣材料,該絕緣材料覆蓋該第一電極;將該絕緣材料圖案化,以形成一畫素界定層,該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極,該第二開口暴露出該第一上部電極;在經暴露之該第一電極上面形成一中間層,該中間層包含一有機發射層;以及在該中間層上面形成一第二電極。
上述方法更包含:在形成該主動層之後,在該第一絕緣材料上面形成一第二絕緣材料,以覆蓋該閘電極及該導電圖案;以及經由一第二遮罩將該第一絕緣材料及該第二絕緣材料圖案化,以形成一閘極絕緣層及一層間絕緣層,其中該第二遮罩是包含一半透射部之一半色調遮罩,該半透射部對應於該第一電容器之一周邊區域。上述方法更包含:在該閘極絕緣層及該層間絕緣層上面形成一第二導電材料;以及將該第二導電材料圖案化,以形成該第一電晶體之一源電極及一汲電極,其中該將該第二導電材料圖案化之步驟與該移除該導電圖案之該上部導電層之步驟是被並行地執行。上述方法更包含:在形成該有機發光二極體之前,在該層間絕緣層上面形成一通路絕緣層,以覆蓋該源電極及該汲電極,該通路絕緣層包含一第三開口,該第三開口暴露出該第一上部電極之一部分。
另一態樣是一種有機發光二極體(OLED)顯示器,其包含:一基板,具有一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且由一第一區域及一第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射外部光,其中該畫素包含:一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電
極面對該第一下部電極;一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;以及一畫素界定層,設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口形成於該第二區域中,其中該第一電容器沿該有機發光二極體顯示器之深度尺寸與該第二開口至少局部地重疊。
1:有機發光二極體顯示器
2:有機發光二極體顯示器
3:有機發光二極體顯示器
10:基板
10a:主表面
20:顯示單元
100:第一區域
111:緩衝層
113:閘極絕緣層
113':第一絕緣材料
117:層間絕緣層
117':第二絕緣材料
117a:第三開口
119:通路絕緣層
119a:第四開口
120:畫素界定層
120a:第一開口
120b:第二開口
122:主動層
122':第一半導體圖案
122C:通道區域
122D:汲極區域
122S:源極區域
124:閘電極
124a:下部閘電極
124a':透明導電氧化物
124b:上部閘電極
124b':第一導電材料
128':第二導電材料
128D:汲電極
128S:源電極
134:第二下部電極
134a:下部層
134b:上部層
138:第二上部電極
142:第一下部電極
142':第二半導體圖案
144:導電圖案
144a:第一上部電極
144b:上部導電層
150:第一電極
160:中間層
161:第一共同層
162:有機發射層
163:第二共同層
170:第二電極
200:第二區域
211:緩衝層
213:下部閘極絕緣層
215:上部閘極絕緣層
215a:第五開口
217:層間絕緣層
217a:第三開口
219:通路絕緣層
219a:第四開口
220:畫素界定層
220a:第一開口
220b:第二開口
222:主動層
222C:通道區域
222D:汲極區域
222S:源極區域
224:閘電極
224a:下部閘電極
224b:上部閘電極
238:第二上部電極
242:第一下部電極
244a:第一上部電極
250:第一電極
260:中間層
261:第一共同層
262:有機發射層
263:第二共同層
270:第二電極
270a:第六開口
282:主動層
282C:通道區域
282D:汲極區域
282S:源極區域
284:閘電極
284a:下部層
284b:上部層
288D:汲電極
288S:源電極
311:緩衝層
313:閘極絕緣層
317:層間絕緣層
317a:第三開口
319:通路絕緣層
319a:第四開口
320:畫素界定層
320a:第一開口
320b:第二開口
322:主動層
322C:通道區域
322D:汲極區域
322S:源極區域
324:閘極絕緣層
324a:下部閘電極
324b:上部閘電極
328D:汲電極
328S:源電極
342:第一下部電極
344a:第一上部電極
350:第一電極
360:中間層
361:第一共同層
362:有機發射層
363:第二共同層
370:第二電極
370a:第六開口
C1:第一電容器
C1b(C1):設置於第三子畫素SPb中之第一電容器C1
C1g(C1):設置於第二子畫素SPg中之第一電容器C1
C1r(C1):設置於第一子畫素SPr中之第一電容器C1
C2:第二電容器
D1:第一方向
D2:第二方向
Data:資料訊號
DLj:資料線
ELVDD:第一電源電壓
ELVSS:第二電源電壓
GC:補償控制訊號
GCL:補償控制線
GW1:下部閘電極124a之上表面之寬度
GW2:上部閘電極124b之下表面之寬度
M1:第一電晶體
M1a:光阻擋單元
M1b:光透射單元
M2:第二電晶體
M2a:光阻擋單元
M2b:光透射單元
M2c:半光透射單元
M3:第三電晶體
M3a:光阻擋單元
M3b:光透射單元
M4:第四電晶體
MA1:第一遮罩
MA2:第二遮罩
MA3:第三遮罩
N1:第一節點
N2:第二節點
OLED:有機發光二極體
P1:第一畫素
P2:第二畫素
P3:第三畫素
P4:第四畫素
PC:畫素電路
PL:電源線
PR1:第一光阻劑
PR2:第二光阻劑
PR3:第三光阻劑
S1:第二開口120b之面積S1
S2b:第一電容器C1b中與第二開口120b重疊之區域之面積
S2g:第一電容器C1g中與第二開口120b重疊之區域之面積
S2r:第一電容器C1r中與第二開口120b重疊之區域之面積
Scan:掃描訊號
SLi-1:對應於第一畫素P1之掃描線
SLi:對應於第二畫素P2之掃描線
SLi+1:對應於第三畫素P3之掃描線
SLi+2:對應於第四畫素P4之掃描線
SPb:第三子畫素
SPg:第二子畫素
SPr:第一子畫素
t:第一上部電極144a之厚度
VIA:通路孔
IV-IV:截取線
VII-VII:截取線
結合圖式閱讀以下對實施例之說明,此等及/或其他態樣將變得顯而易見且更容易瞭解。
第1圖為示意性地描繪根據一實施例之一有機發光二極體顯示器之剖視圖。
第2圖為根據一實施例之一有機發光二極體顯示器之一子畫素之等效電路圖。
第3圖為示意性地描繪根據一實施例,一有機發光二極體顯示器中所包含之複數個畫素之平面圖。
第4圖為沿著第3圖所示線IV-IV所截取之剖視圖。
第5A圖至第5K圖為依序說明一種製造第4圖所示有機發光二極體顯示器之方法之剖視圖。
第6圖為示意性地描繪根據另一實施例,一有機發光二極體顯示器中所包含之複數個畫素之平面圖。
第7圖為沿著第6圖所示線VII-VII所截取之剖視圖;以及
第8圖為示意性地描繪根據另一實施例之一有機發光二極體顯示器之剖視圖。
現在將詳細參照實施例,該等實施例之實例例示於圖式中,其中在所有圖式中,相同參考編號表示相同元件。就此而言,本發明實施例可具有不同形式,而不應理解為僅限於本文中所陳述之說明。因此,下文參照各圖僅對該等實施例進行說明,以解釋本說明之態樣。本文中所使用之用語「及/或(and/or)」包含相關列出項其中之一或多者之任意及所有組合。當諸如「至少其中之一(at least one of)」等表達語位於一元件列表之前時,是修飾整個元件列表且不修飾該列表之個別元件。
參照圖式並根據以下對實施例之說明,本發明之效果及特徵將變得顯而易見。然而,本發明可實施為不同形式,而不應理解為僅限於本文中所陳述之實施例。
下文中,將參照圖式詳細地闡述本發明之實施例。在本說明書通篇及所有圖式中,相同參考編號表示相同元件。
將理解,雖然本文中可使用用語「第一」、「第二」等來闡述各種組件,但此等組件不應受此等用語限制。此等用語僅用於區分組件與另一個組件。
除非上下文另有清晰指示,否則本文中所使用之單數形式「一(a、an)」及「該(the)」皆意欲亦包含複數形式。
為方便解釋,圖式中各元件之大小可能被誇大。換言之,由於圖式中各組件之大小及厚度是為方便解釋起見而任意地描繪,因而所述技術並不限於此大小及厚度。
在本發明中,在某些應用下且根據熟習此項技術者,用語「實質上」包含完全地、幾乎完全地或在任一顯著程度上之含義。此外,「形成於...上面、設置於...上面、定位於...上面」亦可意指「形成於...上、設置於...上、定位於...上」。用語「連接」包含一電性連接。
下文中,將參照圖式詳細地闡述各實施例。
第1圖為示意性地描繪根據一實施例之一有機發光二極體顯示器之剖視圖。
參照第1圖,該有機發光二極體顯示器包含一基板10及一顯示單元20,顯示單元20設置於基板10上面且包含複數個畫素P1及P2,畫素P1及P2各自包含一用於發射光之第一區域100及一使外部光透射穿過之第二區域200。外部光表示自環境入射於該有機發光二極體顯示器上之光。入射於該有機發光二極體顯示器之一表面上之外部光可穿過基板10及顯示單元20、可穿過該有機發光二極體顯示器的與該一表面相對之另一表面,且可由一使用者辨識。
亦即,位於其中實現一影像之一側上之一使用者可觀看到基板10以外之一背景影像。第1圖所示實施例是一種頂部發射類型(top emission type),即由顯示單元20所顯示之一影像是在與基板10相反之一方向上實現,但所述技術並不限於此情形。亦即,根據另一實施例之一有機發光二極體顯示器可為:一種底部發射類型(bottom emission type),即由顯示單元20所顯示之一影像是在朝基板10之一方向上實現;或者一種雙發射類型(dual emission type),即由
顯示單元20所顯示之一影像是在朝基板10之方向上及在與基板10相反之方向上實現。
在第1圖中,例示了一第一畫素P1及一第二畫素P2,其為根據一實施例之有機發光二極體顯示器中彼此相鄰之二個畫素。畫素P1及P2其中之每一者包含第一區域100及第二區域200。一影像可自顯示單元20之第一區域100實現,且外部光可透射穿過第二區域200。雖然第1圖中未顯示,但第二區域200可被設置成連接至複數個畫素。
第二區域200中可不設置一包含不透明金屬之元件,如一薄膜電晶體(thin film transistor;TFT)、一電容器及一有機發光二極體。由於此種組態,第二區域200之外部光透射率會提高。
第2圖為根據一實施例之一有機發光二極體顯示器之一子畫素之等效電路圖。
第1圖所示第一畫素P1及第二畫素P2其中之每一個可包含複數個發射不同顏色之光之子畫素。第2圖顯示一實例性子畫素。各該子畫素可包含一有機發光二極體及一畫素電路PC,畫素電路PC用於驅動該有機發光二極體。該畫素電路可包含至少一個電晶體及至少一個電容器,且可電性連接至複數個佈線,該等佈線用於施加一電壓、一掃描訊號或一資料訊號。畫素電路PC可包含三個電晶體M1至M3以及二個電容器C1及C2。然而,電晶體及電容器之數目並不限於此等數目。
電晶體M1至M3可包含一第一電晶體M1、一第二電晶體M2及一第三電晶體M3。電容器C1及C2可包含一第一電容器C1及一第二電容器C2。
第二電晶體M2可包含連接至一掃描線SLi之一閘電極、連接至一資料線DLj之一源電極及連接至一第一節點N1之一汲電極。第二電晶體M2可由輸入至掃描線SLj之一掃描訊號Scan導通,並可將經由資料線DLj輸入至源電極之一資料訊號Data傳遞至第一節點N1。
第一電晶體M1可包含:一閘電極,連接至一第二節點N2;一源電極,連接至一電源線PL,一第一電源電壓ELVDD是經由電源線PL而供應;以及一汲電極,連接至有機發光二極體之第4圖所示一第一電極150。第一電晶體M1可充當一驅動電晶體,且可由第二節點N2之一電壓導通或斷開,以控制供應至有機發光二極體之電流。
第三電晶體M3可包含:一閘電極,連接至一補償控制線GCL,一補償控制訊號GC是經由補償控制線GCL而供應;一汲電極,連接至第一電晶體M1之閘電極;以及一源電極,連接至有機發光二極體之第4圖所示第一電極150且連接至第一電晶體M1之汲電極。當第三電晶體M3由向第三電晶體M3之閘電極所施加之補償控制訊號GC導通時,第一電晶體M1可為二極體接法(diode-connected)。
第一電容器C1可連接於第一節點N1與第二節點N2之間。第二電容器C2可連接至電源線PL及第一節點N1。第二電容器C2可為一儲存電容器,以儲存對應於第一電源電壓ELVDD與第一節點N1間之一電壓差之一電壓並維持該電壓達某一時間。第一電容器C1連同第三電晶體M3一起可補償第一電晶體M1之一臨限電壓Vth。
第4圖所示第一電極150可連接至畫素電路PC。一第二電源電壓ELVSS可被施加至第4圖所示之一第二電極170。該有機發光二極體可對應於自
畫素電路PC供應之電流而發射具有某一亮度之光。根據一實施例,該有機發光二極體可發射一紅色光、一綠色光、一藍色光或一白色光。
根據一實施例,第一電晶體M1至第三電晶體M3可為p通道場效電晶體,但所述技術並不限於此種電晶體。第一電晶體M1至第三電晶體M3至少其中之某些可為n通道場效電晶體。
第3圖為示意性地描繪根據一實施例,一有機發光二極體顯示器1中所包含之複數個畫素之平面圖。第4圖是沿著第3圖所示線IV-IV所截取之剖視圖。
參照第3圖及第4圖,有機發光二極體顯示器1包含一基板10及畫素P2且包含一用以顯示一影像之第一區域100及一使外部光透射穿過之第二區域200,基板10包含一主表面10a,畫素P2設置於基板10之主表面10a上。畫素P2可包含:第一電晶體M1,設置於第一區域100中;第一電容器C1,設置於第二區域200中且包含一第一下部電極142及一第一上部電極144a,第一上部電極144a面對第一下部電極142;第一電極150,電性連接至第一電晶體M1且設置於第一區域100中;一畫素界定層120,設置於至少第一區域100中且包含一第一開口120a及一第二開口120b,第一開口120a暴露出第一電極150之一部分,第二開口120b對應於第二區域200;第二電極170,面對第一電極150;以及一中間層160,設置於第一電極150與第二電極170之間且包含一有機發射層162。第一電容器C1之至少一部分可沿著垂直於主表面10a之一方向與第二開口120b之至少一部分重疊。
有機發光二極體顯示器1中所包含之畫素P2可包含用於發射具有某一顏色之光之第一區域100及使外部光透射穿過之第二區域200。一使用者可
透過第二區域200看見有機發光二極體顯示器1以外之一影像。亦即,有機發光二極體顯示器1可為一透明顯示器。
第一區域100中可設置有發射不同顏色之光之一第一子畫素SPr、一第二子畫素SPg及一第三子畫素SPb。第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb可分別發射一紅色光、一綠色光及一藍色光。然而,所述技術並不限於此情形,而是可使用任一顏色組合,只要實現白色即可。
第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb其中之每一者可由第2圖所示畫素電路PC驅動。根據一實施例,畫素電路PC之至少一部分可被設置成在一平面圖中與第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb其中之每一者中所包含之第一電極150重疊。此種組態可為一種適用於其中第一電極150是一反射電極且第二電極170是一透明或半透明電極之一顯示裝置類型(即,是一頂部發射類型之有機發光二極體顯示器1)之結構。畫素電路PC之至少一部分可設置於基板10與第一電極150之間,且因此,畫素P2中被畫素電路PC所佔據之一空間可得以減少,藉此提高有機發光二極體顯示器1之一孔徑比及一透射率。
然而,所述技術並不限於此情形。根據另一實施例之一有機發光二極體顯示器可為其中一第一電極是一透明或半透明電極且一第二電極是一反射電極之一底部發射類型。在此種情形中,一畫素電路可被設置成不與第一電極重疊,俾使所發射光不被折射及/或反射。
有機發光二極體顯示器1包含複數個畫素。下文中,為方便說明,可將該等畫素當中之四個相鄰畫素稱作第一畫素P1、第二畫素P2、一第三畫素
P3及一第四畫素P4。第4圖為第3圖所示第二畫素P2之一部分之剖視圖。第一畫素P1、第三畫素P3及第四畫素P4可具有與第二畫素P2相同或類似之結構。
第一畫素P1、第二畫素P2、第三畫素P3及第四畫素P4可沿著一第一方向D1設置。一或多個佈線可設置於第一畫素P1與第二畫素P2之間及第三畫素P3與第四畫素P4之間,且可沿著與第一方向D1交叉之一第二方向D2延伸。該一或多個佈線可為掃描線Sli、資料線DLj及/或電源線PL。根據一實施例,沿著第二方向D2延伸之佈線可為掃描線SLj,但並不限於此情形。第3圖所示參考編號SLi-1、Sli、SLi+1及SLi+2可分別表示對應於第一畫素P1、第二畫素P2、第三畫素P3及第四畫素P4之掃描線。雖然第3圖中未顯示,但沿著第一方向D1延伸之第2圖所示資料線DLj可設置於第一區域100中。
根據一實施例,該等佈線可僅在第一畫素P1與第二畫素P2之間及第三畫素P3與第四畫素P4之間沿著第二方向D2延伸,且可無佈線在第二畫素P2與第三畫素P3之間延伸。亦即,可不存在一不透明佈線來將第二畫素P2之第二區域200與第三畫素P3之第二區域200區別開,且因此,第二畫素P2之第二區域200與第三畫素P3之第二區域200可沿著第一方向D1彼此連接。更詳細而言,設置於第二畫素P2中之畫素界定層120中所包含之第二開口120b可延伸至與第二畫素P2相鄰之第三畫素P3。
根據一實施例,第二畫素P2與第一畫素P1之間可設置有沿一方向提供之一佈線,第二畫素P2與第三畫素P3之間可未設置沿另一方向提供之佈線,且設置於第二畫素P2中所包含之第二區域200與相鄰於第二畫素P2之第一畫素P1中所包含之第二區域200間之一佈線可為與資料線DLj相較需要一相對小數
目之佈線之掃描線SLj,且因此,有機發光二極體顯示器1之第二區域200之一面積及透射率可得以提高。
第二區域200可為其中自環境入射於基板10之一表面上之光穿過有機發光二極體顯示器1並由一使用者辨識之一透明區域,且因此,第二區域200中可不設置一反射電極、一不透明佈線等。第二區域200可藉由一不透明佈線或一不透明電極劃分開。根據一實施例,第二區域200可被界定為位於一不透明佈線與另一不透明佈線間之一區域,該另一不透明佈線與該不透明佈線是間隔開的。然而,所述技術並不限於此情形。當畫素界定層120包含一光吸收材料時,第二區域200可被界定為其中形成有畫素界定層120中所包含之第二開口120b之一區域。
有機發光二極體顯示器1之第二區域200中可設置有包含第一下部電極142及第一上部電極144a之第一電容器C1,第一下部電極142及第一上部電極144a包含一透明導電材料。根據一實施例,在一平面圖中,第一電容器C1之至少一部分與畫素界定層120中所包含之第二開口120b重疊,使得第一電容器C1之該至少一部分是對應於第二區域200。第一電容器C1之第一下部電極142可包含多晶矽。第一電容器C1之第一上部電極144a可包含透射率高於約95%之透明導電氧化物。因此,雖然第二區域200中設置有第一電容器C1,但入射於有機發光二極體顯示器1上之外部光可穿過第二區域200。
畫素界定層120中所包含之第二開口120b之一面積S1相對於第二畫素P2之一總面積所成之一比率可處於自約40%至約90%之一範圍。就此而言,第二開口120b之面積S1可為與第二畫素P2對應之第二開口120b之面積S1。
當第二開口120b之面積S1小於約40%時,有機發光二極體顯示器1中所包含之一區域與之一比率是高的,且外部光之透射率可被降低,且因此,可能難以使有機發光二極體顯示器1充當一透明顯示裝置。隨著第二開口120b之面積S1增加,有機發光二極體顯示器1之透射率亦可提高。然而,由於需要保障用於顯示一影像之第一區域100,因而第二畫素P2中被第二開口120b佔據之面積S1可不超過約90%。然而,端視實施例而定,第二畫素P2之總面積可大於約90%或小於約40%。
根據一實施例,第一電容器C1之與第二開口120b重疊之一區域之一面積S2r+S2g+S2b相對於第二畫素P2中所包含之第二開口120b之面積S1所成之一比率可處於自約3%至約9%之一範圍。第3圖所示參考編號C1r、C1g及C1b可分別表示設置於第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb中之第一電容器C1。第3圖所示參考編號S2r、S2g及S2b可分別表示第一電容器C1r、C1g及C1b中與第二開口120b重疊之區域之面積。
當面積S2r+S2g+S2b之比率小於約3%時,第一電容器C1之電容可被顯著降低。當一面積S2r+S2g+S2b之比率超過約9%時,有機發光二極體顯示器1之透射率可被降低。
第一電容器C1連同第2圖所示第三電晶體M3一起可補償第一電晶體M1之臨限電壓Vth,且因此,第一電容器C1並不需要具有較充當一儲存電容器之第二電容器C2為大之一電容。不過,為補償臨限電壓Vth,第一電容器C1可需要在某一時間週期內維持一致之電壓,因而需要具有某一程度之電容。
第一電容器C1與第二開口120b彼此重疊之一區域之一面積S2之一比率可需要在上述範圍內保障使第一電容器C1具有一適當電容並使第二區域200具有一適當透射率。
根據一實施例,第一電容器C1之第一下部電極142可電性連接至第2圖所示的第一電晶體M1之一閘電極及第三電晶體M3之一汲電極。第一電容器C1之第一上部電極144a可電性連接至第2圖所示的第二電容器C2之一第二下部電極134及第二電晶體M2之一汲電極。然而,所述技術並不限於此情形。根據畫素電路PC之一組態,第一電容器C1可與各電路裝置具有各種連接關係。
現在將參照以下第4圖根據一堆疊次序來闡述有機發光二極體顯示器1之一橫截面結構。
參照第4圖,一緩衝層111可設置於基板10上面。基板10可由玻璃、塑膠等形成。緩衝層111可具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構或雙層結構包含例如氮化矽(SiNx)及/或氧化矽(SiO2)等無機材料。緩衝層111可防止雜質穿透至畫素電路PC中,並將基板10之一表面平坦化。
第一電晶體M1及第二電容器C2可在緩衝層111上面設置於第一區域100中。第一電容器C1可設置於第二區域200中。
第一電晶體M1可包含一主動層122及一閘電極124,主動層122設置於緩衝層111上面,閘電極124與主動層122絕緣。主動層122可包含一通道區域122C以及一源極區域122S及一汲極區域122D,源極區域122S與汲極區域122D彼此分離且通道區域122C位於其之間。一閘極絕緣層113可設置於主動層122與閘電極124之間。閘極絕緣層113可自第一區域100延伸至第二區域200。閘極絕
緣層113可為設置於第一電容器C1之第一下部電極142與第一上部電極144a間之一介電層。
主動層122可包含各種材料。根據一實施例,主動層122可包含多晶矽。主動層122之源極區域122S及汲極區域122D可包含摻雜有雜質之多晶矽。經摻雜之源極區域122S及汲極區域122D可具有導電性。
閘電極124可包含一下部閘電極124a及一上部閘電極124b,上部閘電極124b設置於下部閘電極124a上。上部閘電極124b可具有一單層結構或一多層結構,且可包含一不透明導電材料。
上部閘電極124b可具有一單層結構或一多層結構,該單層結構或多層結構包含以下各項當中之一或多種材料:鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎂(Mg)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)及銅(Cu)。
下部閘電極124a可包含厚度處於自約100埃至約500埃之一範圍之氧化銦錫(indium tin oxide;ITO)。上部閘電極124b可具有包含鉬(Mo)之一單一層或者包含鉬/鋁/鉬之一個三層結構。
下部閘電極124a及上部閘電極124b可經由一單一遮罩製程而形成。下部閘電極124a之一上表面可接觸上部閘電極124b。下部閘電極124a之上表面之一寬度GW1可小於上部閘電極124b之一下表面之一寬度GW2。隨後將對此進行說明。
第一電容器C1可在第二區域200中設置於緩衝層111上面。第一電容器C1可包含第一下部電極142及第一上部電極144a。第一下部電極142可與主
動層122設置於同一層處,且可包含與主動層122之源極區域122S及汲極區域122D相同之材料。亦即,第一下部電極142可包含具有導電性之經摻雜多晶矽。
第一上部電極144a可與第一電晶體M1之下部閘電極124a設置於同一層處,且可包含與下部閘電極124a相同之材料。第一上部電極144a之一厚度t可與下部閘電極124a之厚度相同。第一上部電極144a可包含厚度t處於自約100埃至約500埃之一範圍之氧化銦錫。
當第一上部電極144a之厚度t超過約500埃時,第二區域200之透射率可變差。當第一上部電極144a之厚度t小於100埃時,由於第一上部電極144a可太薄,因而可能難以形成第一上部電極144a。
第一下部電極142及第一上部電極144a二者可包含一透明導電材料,且因此,雖然第二區域200中設置有第一電容器C1,但入射於有機發光二極體顯示器1上之外部光可不被阻擋,而是可透射。然而,雖然第二區域200之透射率可因第一電容器C1而降低,但由於第一電容器C1在第二區域200中佔據一小面積,因而透射率之一降低程度可非常小。
參照第2圖,第一電容器C1之第一上部電極144a可電性連接至第一電晶體M1之閘電極124,但所述技術並不限於此情形。
閘極絕緣層113上面可設置有覆蓋閘電極124之一層間絕緣層117。層間絕緣層117可具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構或雙層結構包含例如氮化矽(SiNx)及/或氧化矽(SiO2)等無機材料。層間絕緣層117可包含對應於至少第二區域200之一第三開口117a。
層間絕緣層117上面可設置有第一電晶體M1之一源電極128S及一汲電極128D。源電極128S及汲電極128D可分別連接至主動層122之源極區域122S及汲極區域122D。
源電極128S及汲電極128D可具有一單層結構或一多層結構,該單層結構或多層結構包含以下各項當中之一或多種材料:鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎂(Mg)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)及銅(Cu)。根據一實施例,源電極128S及汲電極128D可具有包含鉬/鋁/鉬或鈦/鋁/鈦之一三層結構。
除第一電晶體M1以外,在第一區域100中緩衝層111上面可更設置有第二電容器C2。第二電容器C2可包含第二下部電極134及一第二上部電極138。第二下部電極134可與第一電晶體M1之閘電極124設置於同一層處,且可包含與第一電晶體M1之閘電極124相同之材料。第二上部電極138可與第一電晶體M1之源電極128S及汲電極128D設置於同一層處,且可包含與第一電晶體M1之源電極128S及汲電極128D相同之材料。
第二下部電極134可如同閘電極124一樣包含一下部層134a及一上部層134b。下部層134a可包含與下部閘電極124a相同之材料。上部層134b可包含與上部閘電極124b相同之材料。
參照第2圖,第二電容器C2可充當畫素電路PC之一儲存電容器,且可電性連接至第一電容器C1之第一下部電極142,但所述技術並不限於此情形。
層間絕緣層117上面可設置有覆蓋源電極128S、汲電極128D及第二上部電極138之一通路絕緣層119,且通路絕緣層119可包含一有機材料,以將因第2圖所示畫素電路PC所引起之一階差(step difference)平坦化。通路絕緣層119可包含對應於第二區域200之一第四開口119a。
第一上部電極144a之至少一部分可由層間絕緣層117中所包含之第三開口117a及通路絕緣層119中所包含之第四開口119a暴露出。根據一實施例,第三開口117a之一面積可大於第四開口119a之一面積,且通路絕緣層119可直接接觸第一上部電極144a之一上表面的由第三開口117a暴露出之一部分。亦即,通路絕緣層119可覆蓋第一上部電極144a之一邊緣區域,且第一上部電極144a的除由通路絕緣層119覆蓋之邊緣區域外之一區域可由第四開口119a暴露出。
通路絕緣層119可包含一有機材料,且與包含一無機材料之層間絕緣層117可不具有一高黏著力(adhesive force)。因此,當通路絕緣層119的環繞第四開口119a之一區域直接接觸層間絕緣層117時,可能會出現通路絕緣層119與層間絕緣層117分離之一問題。然而,根據一實施例,層間絕緣層117與通路絕緣層119之間可設置有包含與構成通路絕緣層119之一材料具有一高黏著力之透明導電氧化物之第一上部電極144a,藉此防止通路絕緣層119與層間絕緣層117分離。
在第一區域100中通路絕緣層119上面可設置有包含以下各項之有機發光二極體:第一電極150;第二電極170,面對第一電極150;以及中間層160,設置於第一電極150與第二電極170之間且包含有機發射層162。第一電極150可經由通路絕緣層119中之一通路孔(via hole) VIA而電性連接至第一電晶體M1之汲電極128D。
第一電極150之二個邊緣可由畫素界定層120覆蓋。畫素界定層120可包含第一開口120a及第二開口120b,第一開口120a暴露出第一電極150之一部分,第二開口120b對應於第二區域200。
根據一實施例,畫素界定層120之第二開口120b之一面積可大於通路絕緣層119中所包含之第四開口119a之一面積,且可僅設置於通路絕緣層119之一上部部分上面。然而,所述技術並不限於此情形。根據另一實施例,第二開口120b之面積可小於第四開口119a之面積。在此種情形中,畫素界定層120可沿著第四開口119a之一蝕刻表面延伸至第一上部電極144a之上表面之一區域。
第一電容器C1之至少一部分可沿著垂直於主表面10a之一方向與第二開口120b重疊。亦即,第一電容器C1之該至少一部分可設置於第二開口120b以內,且因此,第一上部電極144a之上表面可由第二開口120b暴露出。
第一電極150可被組態為一反射電極且可包含一反射層及一透明或半透明電極層,該反射層包含銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻及其一化合物,該透明或半透明電極層形成於該反射層上。可對於每一子畫素將第一電極150獨立地形成為一島形狀。
第二電極170可被組態為一透明或半透明電極,可包含選自銀、鋁、鎂、鋰、鈣、銅、氟化鋰/鈣(LiF/Ca)、氟化鋰/鋁(LiF/Al)、鎂-銀(MgAg)及鈣-銀(CaAg)當中之一或多種材料,且可被形成為厚度處於自數奈米至數十奈米之一範圍之一薄膜。第二電極170可電性連接至有機發光二極體顯示器1中所包含之所有畫素。
第一電極150與第二電極170之間可設置有包含有機發射層162之中間層160。第一電極150與有機發射層162之間及有機發射層162與第二電極170
之間可設置有在所有畫素中共有之一共同層。根據一實施例,一第一共同層161可設置於第一電極150與有機發射層162之間,且可包含一電洞注入層(hole injection layer;HIL)及/或一電洞傳輸層(hole transport layer;HTL)。一第二共同層163可設置於有機發射層162與第二電極170之間,且可包含一電子傳輸層(electron transport layer;ETL)及/或一電子注入層(electron injection layer;EIL)。
第一共同層161、第二共同層163及第二電極170可設置於第一區域100及第二區域200中。第一共同層161、第二共同層163及第二電極170可為在有機發光二極體顯示器1中所包含之所有畫素中共有且可由於一高透射率而設置於有機發光二極體顯示器1之所有區域中之層。然而,所述技術並不限於此情形。亦即,根據另一實施例,第二區域170包含對應於第二區域200之一開口。隨後將對此進行說明。
有機發射層162可發射一紅色光、一綠色光或一藍色光。然而,所述技術並不限於此情形。只要其他顏色之一組合能實現一白色光,即可使用除紅色、綠色及藍色以外之顏色之一組合。
根據一實施例,有機發光二極體顯示器1可為其中一影像是在朝第二電極170之一方向上實現之一頂部發射類型,且畫素電路PC之至少一部分可設置於基板10與第一電極150之間。
參照第3圖,一或多個佈線可設置於第一畫素P1與第二畫素P2之間及第三畫素P3與第四畫素P4之間,且可沿著與第一方向D1交叉之第二方向D2延伸,且可為掃描線SLi。
掃描線SLi與第一電晶體M1之閘電極124設置於同一層處,且可包含與第一電晶體M1之閘電極124相同之材料。然而,所述技術並不限於此情形。根據另一實施例,可更設置有一其他導電圖案及一其他絕緣層,該其他導電圖案位於第一電晶體M1之閘電極124與源電極128S之間及閘電極124與汲電極128D之間,該其他絕緣層位於該其他導電圖案上面及/或該其他導電圖案下面。掃描線SLi可與該其他導電圖案設置於同一層處,且可包含與該其他導電圖案相同之材料。
掃描線SLi可具有由鉬/鋁/鉬形成之一三層結構以用於實施一低電阻,但所述技術並不限於此情形。掃描線SLi可包含將要包含鉬(Mo)之一區域。
有機發光二極體顯示器1所包含之第一電容器C1可包含一透明材料且被設置於第二區域200中,藉此在不減小第二區域200之一面積之同時保障了其中將設置畫素電路PC之一空間。第一電容器C1可被設置成在一平面圖中不與電晶體M1至M3或第二電容器C2重疊,藉此防止例如因下部雜質所致之一階差而引起且在將諸多層堆疊時會輕易發生之短路等缺陷。
第5A圖至第5K圖為依序說明一種製造第4圖所示有機發光二極體顯示器1之方法之剖視圖。
參照第5A圖,可製備基板10,基板10包含用於實現一影像之第一區域100及使外部光透射穿過之第二區域200,且隨後,可在基板10之第一區域100及第二區域200上面分別形成一第一半導體圖案122'及一第二半導體圖案142'。在形成第一半導體圖案122'及第二半導體圖案142'之前,可更執行在基板10上面形成緩衝層111之一操作。
可藉由在基板10之一整個表面上形成並圖案化一半導體材料來形成第一半導體圖案122'及第二半導體圖案142'。根據一實施例,該半導體材料可為多晶矽。可藉由在基板10上面塗覆非晶矽並將一雷射等輻照至該非晶矽上以使該非晶矽結晶來形成多晶矽。
參照第5B圖,可在基板10上面形成一第一絕緣材料113'以覆蓋第一半導體圖案122'及第二半導體圖案142',且隨後,可在第一絕緣材料113'上依序形成一透明導電氧化物124a'、一第一導電材料124b'及一第一光阻劑PR1。可藉由使用一第一遮罩MA1而將光輻照至第一光阻劑PR1上,第一遮罩MA1包含一用於阻擋光之光阻擋單元M1a及用於使光透射之光透射單元M1b。
透明導電氧化物124a'可包含厚度處於自約100埃至約500埃之一範圍之氧化銦錫,且第一導電材料124b'可為包含鉬(Mo)之一單一層或可具有包含鉬/鋁/鉬之一三層結構。第一光阻劑PR1可為一正性光阻劑,其中上面被輻照光之一區域由一顯影液溶解。
參照第5C圖及第5D圖,在第一光阻劑PR1的被輻照了光之區域被移除之後,可藉由使用一第一蝕刻溶液來對第一導電材料124b'進行濕蝕刻。在第一導電材料124b'被濕蝕刻之後,可藉由使用一第二蝕刻溶液來對透明導電氧化物124a'進行濕蝕刻。
第一導電材料124b'與透明導電氧化物124a'可具有不同蝕刻選擇性。相對於用於蝕刻第一導電材料124b'之第一蝕刻溶液,透明導電氧化物124a'可不被溶解。因此,在第一導電材料124b'被完全蝕刻之後,可藉由使用不同於第一蝕刻溶液之第二蝕刻溶液來蝕刻透明導電氧化物124a'。在此製程期間,不
僅可使透明導電氧化物124a'的其中未設置有第一導電材料124b'之一區域、而且可使經圖案化第一導電材料124b'之一邊緣之一下部區域被蝕刻。
藉由上述製程,可在第一半導體圖案122'上面形成包含下部閘電極124a及上部閘電極124b之閘電極124。下部閘電極124a之一上表面之第4圖所示寬度GW1可小於上部閘電極124b的與下部閘電極124a之上表面接觸之下表面之第4圖所示寬度GW2。
可在第二半導體圖案142'上面形成一導電圖案144,導電圖案144面對形成於基板10之第二區域200中之第二半導體圖案142'且包含第一上部電極144a及一上部導電層144b,上部導電層144b設置於第一上部電極144a上。
藉由上述製程,可在基板10之第一區域100中形成第二電容器C2之第二下部電極134。第二下部電極134可包含下部層134a及上部層134b,下部層134a及上部層134b是藉由使用分別在下部閘電極124a及上部閘電極124b上面執行之相同製程而被形成。
在閘電極124、第二下部電極134及導電圖案144被形成之後,可藉由使用閘電極124作為一遮罩來用雜質對第一半導體圖案122'之一部分進行摻雜,藉此形成第一電晶體M1之主動層122。主動層122可包含被摻雜有雜質之源極區域122S及汲極區域122D以及未被摻雜有雜質之通道區域122C。
第二半導體圖案142'可包含未被導電圖案144覆蓋之一區域。可藉由上述之一摻雜製程來對第二半導體圖案142'之一部分進行摻雜。
參照第5E圖及第5F圖,可在第一絕緣材料113'上面形成一第二絕緣材料117'及一第二光阻劑PR2,以覆蓋閘電極124、第二下部電極134及導電圖案144。
在第二光阻劑PR2被形成之後,可藉由使用一第二遮罩MA2將光輻照至第二光阻劑PR上,第二遮罩MA2包含一用於阻擋光之光阻擋單元M2a、一用於使光透射之光透射單元M2b及一用於使一部分光透射之半光透射單元M2c。
第二遮罩MA2可為包含半光透射單元M2c之一半色調遮罩。可藉由使用一顯影液來局部地移除被輻照了透射過半光透射單元M2c之光的第二光阻劑PR2,且第二光阻劑PR2局部地保留下來。
參照第5G圖,可蝕刻在將第二光阻劑PR2顯影之後暴露出之第二絕緣材料117'以及設置於第二絕緣材料117'之一下部部分中之第一絕緣材料113',藉此形成閘極絕緣層113及層間絕緣層117。層間絕緣層117可包含對應於至少第二區域200之第三開口117a。
藉由第二遮罩MA2之半光透射單元M2c而被輻照了光之第二光阻劑PR2之一剩餘部分可對應於第一電容器C1之一周邊部。剩餘第二光阻劑PR2之一厚度可與第一絕緣材料113'之一厚度實質上相同。亦即,在移除第一絕緣材料113'及第二絕緣材料117'以暴露出主動層122之源極區域122S及汲極區域122D之一干蝕刻製程期間,可自第二光阻劑PR2之剩餘部分僅移除了第二絕緣層117'。亦即,設置於第一電容器C1之周邊部中之第一絕緣材料113'在乾蝕刻製程期間可不被移除。
參照第5H圖,可在閘極絕緣層113及層間絕緣層117上面形成一第二導電材料128'及一第三光阻劑PR3。根據一實施例,第二導電材料128'可具有由鉬/鋁/鉬或鈦/鋁/鈦形成之一三層結構。
在第三光阻劑PR3被形成之後,可藉由使用一第三遮罩MA3將光輻照至第三光阻劑PR3上,第三遮罩MA3包含一用於阻擋光之光阻擋單元M3a及一用於使光透射之光透射單元M3b。
參照第5I圖,在第三光阻劑PR3被形成之後,可藉由蝕刻第二導電材料128'來形成第一電晶體M1之源電極128S及汲電極128D以及第二電容器C2之第二上部電極138。在蝕刻第二導電材料128'之一製程期間,設置於第二導電材料128'之一下部部分上方之導電圖案144之上部導電層144b亦可被蝕刻。
導電圖案144的包含透明導電氧化物之第一上部電極144a可藉由在第5D圖所示雜質摻雜之後將主動層122退火之一製程期間所施加之熱而結晶,且因此,在蝕刻導電圖案144之上部導電層144b時,第一上部電極144a可不被蝕刻。
在導電圖案144之上部導電層144b被蝕刻之後,可用雜質對第二半導體圖案142'進行摻雜,藉此形成第一電容器C1之第一下部電極142。第二半導體圖案142'上面可設置有厚度為約100埃之閘極絕緣層113及厚度處於自約100埃至約500埃之一範圍之第一上部電極144a。閘極絕緣層113及第一上部電極144a可不能阻擋雜質,且因此,第二半導體圖案142'可被摻雜有雜質。
參照第5J圖,可在層間絕緣層117上形成並圖案化覆蓋第一電晶體M1及第二電容器C2之一第一有機絕緣材料(圖中未顯示),且因此,可形成通路絕緣層119,通路絕緣層119包含通路孔VIA及對應於第二區域200之第四開口119a。
通路絕緣層119之一區域可設置於第一電容器C1之一邊緣區域上。第一電容器C1之一上表面之一部分可由通路絕緣層119中所包含之第四開口119a暴露出。
參照第5K圖,可在第一區域100中通路絕緣層119上面形成第一電極150,可在第一電極150上形成並隨後圖案化一第二有機絕緣材料(圖中未顯示),且因此,可形成包含第一開口120a及第二開口120b之畫素界定層120,第一開口120a暴露出第一電極150之一部分,第二開口120b對應於第二區域200。
參照第4圖,可在第一電極150、畫素界定層120以及第一電容器C1的由第二開口120b及第四開口119a暴露出之第一上部電極144a上面形成中間層160及第二電極170。
製造有機發光二極體顯示器1之方法可同時或並行地執行一在第二區域中形成第二電容器C2之製程及一形成第一電晶體M1之製程,且可不需要一單獨遮罩。亦即,在不添加遮罩之情形下便可輕易地在第二區域200中形成第二電容器C2。
第6圖為示意性地描繪根據另一實施例,一有機發光二極體顯示器2中所包含之複數個畫素之平面圖。第7圖是沿著第6圖所示線VII-VII所截取之剖視圖。
參照第6圖及第7圖,根據一實施例之有機發光二極體顯示器2可包含基板10及畫素P1且包含用以顯示一影像之第一區域100及使外部光透射穿過之第二區域200,基板10包含主表面10a,畫素P1設置於基板10之主表面10a上。畫素P1可包含:第一電晶體M1,設置於第一區域100中;第一電容器C1,設置於第二區域200中且包含一第一下部電極242及一第一上部電極244a,第一
上部電極244a面對第一下部電極242;一第一電極250,電性連接至第一電晶體M1且設置於第一區域100中;一畫素界定層220,設置於至少第一區域100中且包含一第一開口220a及一第二開口220b,第一開口220a暴露出第一電極150之一部分,第二開口220b對應於第二區域200;第二電極270,面對第一電極250;以及一中間層260,設置於第一電極250與第二電極270之間且包含一有機發射層262。第一電容器C1之至少一部分可沿著實質上垂直於主表面10a之一方向與第二開口220b之至少一部分重疊。
有機發光二極體顯示器2中所包含之畫素P1可包含用於發射具有某一顏色之光之第一區域100及使外部光透射穿過之第二區域200。一使用者可透過第二區域200看見有機發光二極體顯示器2以外之一影像。
第一區域100中可設置有發射不同顏色之光之第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb。第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb可分別發射一紅色光、一綠色光及一藍色光。然而,所述技術並不限於此情形,而是可使用任一顏色組合,只要實現白色即可。
第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb其中之每一者可由各種形式之畫素電路PC驅動。根據一實施例,畫素電路PC之至少一部分可被設置成在一平面圖中與第一子畫素SPr、第二子畫素SPg及第三子畫素SPb其中之每一者中所包含之第一電極250重疊。
有機發光二極體顯示器2可包含沿著第一方向D1設置之第一畫素P1及第二畫素P2。至少一個佈線可設置於第一畫素P1與第二畫素P2之間,且可沿著與第一方向D1交叉之第二方向D2延伸。根據一實施例,沿著第二方向D2延伸之佈線可為資料線DLj及/或電源線PL,但並不限於此情形。
第一畫素P1及第二畫素P2其中之每一者可包含使外部光透射穿過之第二區域200。第二區域200可由設置於第一畫素P1與第二畫素P2間之資料線DLj及/或電源線PL劃分開。
根據一實施例,有機發光二極體顯示器2之第二區域200中可設置有包含第一下部電極242及第一上部電極244a之第一電容器C1,第一下部電極242及第一上部電極244a包含一透明導電材料。根據一實施例,在一平面圖中,第一電容器C1之至少一部分與畫素界定層220中所包含之第二開口220b重疊,使得第一電容器C1之該至少一部分對應於第二區域200。第一電容器C1之第一下部電極242可包含多晶矽。第一電容器C1之第一上部電極244a可包含透射率高於約95%之透明導電氧化物。亦即,第一下部電極242及第一上部電極244a二者皆可包含一透明材料或一半透明材料,且因此,雖然第二區域200中設置有第一電容器C1,但入射於有機發光二極體顯示器2上之外部光可穿過第二區域200。
參照第7圖,基板10上面可設置有一緩衝層211。第一電晶體M1、第二電容器C2及一第四電晶體M4可在第一區域100中設置於緩衝層111上面。第一電容器C1可設置於第二區域200中。
第一電晶體M1可包含一主動層222及一閘電極224,主動層222設置於緩衝層211上面,閘電極224與主動層222絕緣。主動層222可包含一通道區域222C以及一源極區域222S及一汲極區域222D,源極區域222S與汲極區域222D彼此分離且通道區域222C位於其之間。
一閘極絕緣層213可設置於主動層222與閘電極224之間。閘極絕緣層213可自第一區域100延伸至第二區域200。根據一實施例,閘極絕緣層213
可為設置於第一電容器C1之第一下部電極242與第一上部電極244a間之一介電層。
閘電極224可包含一下部閘電極224a及一上部閘電極224b,下部閘電極224a包含一透明導電材料,上部閘電極224b設置於下部閘電極224a上。根據一實施例,下部閘電極224a可包含厚度處於自約100埃至約500埃之一範圍之氧化銦錫。上部閘電極224b可包含一單一層或一三層結構,該單一層包含鉬(Mo),該三層結構包含鉬/鋁/鉬。下部閘電極224a及上部閘電極224b可經由一單一遮罩製程而形成。
第一電容器C1可在第二區域200中設置於緩衝層211上面。第一電容器C1可包含第一下部電極242及第一上部電極244a。第一下部電極242可與第一電晶體M1之主動層222設置於同一層處,且可包含與主動層222之源極區域222S及汲極區域222D相同之材料。亦即,第一下部電極242可包含經摻雜多晶矽。
第一上部電極244a可與第一電晶體M1之下部閘電極224a設置於同一層處,可包含與下部閘電極224a相同之材料,且具有與下部閘電極224a相同之厚度。
下部閘極絕緣層213上面可設置有覆蓋閘電極224之一上部閘極絕緣層215。上部閘極絕緣層215可具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構或雙層結構包含例如氮化矽(SiNx)及/或氧化矽(SiO2)等無機材料。上部閘極絕緣層215可包含對應於至少第二區域200之一第五開口215a。
上部閘極絕緣層215上面可設置有第二電容器C2之一第二上部電極238。第二上部電極238可具有一單層結構或一多層結構,該單層結構或多層結構包含以下各項當中之一或多種材料:鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、
鎂(Mg)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)及銅(Cu)。根據一實施例,第二上部電極238可包含一單一層或一三層結構,該單一層包含鉬(Mo),該三層結構包含鉬/鋁/鉬。
第二上部電極238可面對閘電極224,且可與閘電極224一起構成第二電容器C2。亦即,閘電極224可充當第一電晶體M1之閘電極224及第二電容器C2之一第二下部電極。亦即,為保障一通道長度,在畫素電路PC中佔據一寬廣面積之第一電晶體M1及第二電容器C2可被形成為在一平面圖中彼此重疊,藉此在實施具有一高電容之第二電容器C2之同時減小了畫素電路PC之一面積,此可適用於實施具有一高解析度之有機發光二極體顯示器2且可增加第二區域200之一面積,藉此增強第二區域200。
上部閘極絕緣層215上面可設置有覆蓋第二上部電極238之一層間絕緣層217。層間絕緣層217可包含對應於至少第二區域200之一第三開口217a。第三開口217a及第五開口215a可藉由同一蝕刻製程而形成。
除第一電晶體M1以外,在第一區域100中緩衝層211上面可更設置有第四電晶體M4。第四電晶體M4可設置於有機發光二極體OLED之第一電晶體M1與第一電極250之間。第一電晶體M1可經由第四電晶體M4而電性連接至第一電極250。根據一實施例,第四電晶體M4可為一發光控制電晶體,但所述技術並不限於此情形。
第四電晶體M4可包含一主動層282、一閘電極284以及一源電極288S及一汲電極288D,主動層282包含一源極區域282S、一汲極區域282D及一
通道區域282C,源電極288S及汲電極288D分別電性連接至主動層282之源極區域282S及汲極區域282D。
第四電晶體M4之主動層282及閘電極284可與第一電晶體M1之主動層222及閘電極224設置於同一層處且包含與第一電晶體M1之主動層222及閘電極224相同之材料。源極區域282S及汲極區域282D可設置於層間絕緣層217上面。第四電晶體M4之閘電極284可包含一下部層284a及一上部層284b,下部層284a與第一電晶體M1之下部閘電極224a設置於同一層處,上部層284b與第一電晶體M1之上部閘電極224b設置於同一層處。
根據一實施例,設置於第一畫素P1與第二畫素P2間之資料線DLj與源電極288S及汲電極288D設置於同一層處且包含與源電極288S及汲電極288D相同之材料。
源電極288S、汲電極288D及資料線DLj可具有一單層結構或一多層結構,該單層結構或多層結構包含以下各項當中之一或多種材料:鋁(Al)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎂(Mg)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)及銅(Cu)。根據一實施例,源電極288S、汲電極288D及資料線DL可具有包含鉬/鋁/鉬或鈦/鋁/鈦之一個三層結構。
覆蓋第一電晶體M1、第四電晶體M4及第二電容器C2之一通路絕緣層219可設置於層間絕緣層217上面,且可包含一有機材料。通路絕緣層219可包含對應於第二區域200之一第四開口219a。
第一上部電極244a之至少一部分可由分別包含於上部閘極絕緣層215、層間絕緣層217及通路絕緣層219中之第五開口215a、第三開口217a及第
四開口219a暴露出。根據一實施例,第三開口217a及第五開口215a之一面積可大於第四開口219a之一面積,且通路絕緣層219可直接接觸第一上部電極244a之一上表面的由第三開口217a及第五開口215a暴露出之一部分。亦即,通路絕緣層219可覆蓋第一上部電極244a之一邊緣區域,且第一上部電極244a的除由通路絕緣層219覆蓋之邊緣區域外之一區域可由第四開口219a暴露出。第一上部電極244a可設置於通路絕緣層219之一區域與層間絕緣層217之一區域之間,藉此防止通路絕緣層219與層間絕緣層217分離。
在第一區域100中通路絕緣層219上面可設置有包含以下各項之有機發光二極體:第一電極250;第二電極270,面對第一電極250;以及中間層260,設置於第一電極250與第二電極270之間且包含有機發射層262。第一電極250可經由通路絕緣層219中之通路孔VIA而電性連接至第四電晶體M4之汲電極288D。
第一電極250之二個邊緣可由畫素界定層220覆蓋。畫素界定層220可包含第一開口220a及第二開口220b,第一開口220a暴露出第一電極250之一部分,第二開口220b對應於第二區域200。根據一實施例,畫素界定層220之第二開口220b之一面積可大於通路絕緣層219中所包含之第四開口219a之一面積。
第一電容器C1之至少一部分可沿著垂直於主表面10a之一方向與第二開口220b重疊。亦即,第一電容器C1之該至少一部分可設置於第二開口220b以內,且因此,第一上部電極244a之一上表面可由第二開口220b暴露出。
第一電極250可被組態為一反射電極。第二電極270可被組態為一透明或半透明電極。亦即,有機發光二極體顯示器2可為一頂部發射類型。
第一電極250與第二電極270之間可設置有包含有機發射層262之中間層260。第一電極250與有機發射層262之間及有機發射層262與第二電極270之間可設置有在所有畫素中共有之一共同層。根據一實施例,一第一共同層261可設置於第一電極250與有機發射層262之間。一第二共同層263可設置於有機發射層262與第二電極270之間。
根據一實施例,第一共同層261及第二共同層263設置於第一區域100及第二區域200中。第二區域270可包含對應於第二區域200之一第六開口270a。第六開口270a可形成於第二區域200中,藉此提高第二區域200之透射率且防止因第一上部電極244a及第二電極270而出現寄生電容。
第8圖為示意性地描繪根據另一實施例之一有機發光二極體顯示器3之剖視圖。
參照第8圖,有機發光二極體顯示器3包含基板10及一畫素且包含用以顯示一影像之第一區域100及使外部光透射穿過之第二區域200,基板10包含主表面10a,該畫素設置於基板10之主表面10a上。該畫素可包含:第一電晶體M1,設置於第一區域100;第一電容器C1,設置於第二區域200中且包含一第一下部電極342及一第一上部電極344a,第一上部電極344a面對第一下部電極342;一第一電極350,電性連接至第一電晶體M1且設置於第一區域100中;一畫素界定層320,設置於至少第一區域100中且包含一第一開口320a及一第二開口320b,第一開口320a暴露出第一電極350之一部分,第二開口320b對應於第二區域200;第二電極370,面對第一電極350;以及一中間層360,設置於第一電極350與第二電極370之間且包含一有機發射層362。第一電容器C1之至少一部分可沿著垂直於主表面10a之一方向與第二開口320b之至少一部分重疊。
基板10可由玻璃、塑膠等形成。一緩衝層311可設置於基板10上面。第一電晶體M1可在第一區域100中設置於緩衝層311上面,且可包含一主動層322及一閘極絕緣層324,閘極絕緣層324與主動層322絕緣。
主動層322可包含一通道區域322C以及一源極區域322S及一汲極區域322D,源極區域322S與汲極區域322D彼此分離且通道區域322C位於其之間。閘電極324可包含一下部閘電極324a及一上部閘電極324b。一閘極絕緣層313可設置於主動層322與閘電極324之間。閘極絕緣層313可自第一區域100延伸至第二區域200。根據一實施例,閘極絕緣層313可為設置於第一電容器C1之第一下部電極342與第一上部電極344a間之一介電層。
閘電極324可包含一下部閘電極324a及一上部閘電極324b,下部閘電極324a包含一透明導電材料,上部閘電極324b設置於下部閘電極324a上。根據一實施例,下部閘電極324a可包含厚度處於自約100埃至約500埃之一範圍之氧化銦錫。上部閘電極324b可包含一單一層或一三層結構,該單一層包含鉬(Mo),該三層結構包含鉬/鋁/鉬。下部閘電極324a及上部閘電極324b可經由一單一遮罩製程而形成。
第一電容器C1可在第二區域200中設置於緩衝層311上面。第一電容器C1可包含第一下部電極342及第一上部電極344a。第一下部電極342可與第一電晶體M1之主動層322設置於同一層處,且可包含與主動層322之源極區域322S及汲極區域322D相同之材料。亦即,第一下部電極342可包含經摻雜多晶矽。
第一上部電極344a可與第一電晶體M1之下部閘電極324a設置於同一層處,可包含與下部閘電極324a相同之材料,且具有與下部閘電極324a相同之厚度。
閘極絕緣層313上面可設置有覆蓋閘電極324之一層間絕緣層317。層間絕緣層317可包含對應於至少第二區域200之一第三開口317a。層間絕緣層317可具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構或雙層結構包含例如氮化矽(SiNx)及/或氧化矽(SiO2)等無機材料。
層間絕緣層317上面可設置有一源電極328S及一汲電極328D,源電極328S及汲電極328D分別連接至主動層322之源極區域322S及汲極區域322D。層間絕緣層317可包含對應於至少第二區域200之一第三開口317a。
層間絕緣層317上面可設置有覆蓋源電極328S及汲電極328D之一通路絕緣層319,且通路絕緣層319可包含一有機材料。通路絕緣層319可包含對應於第二區域200之一第四開口319a。
第一區域100中通路絕緣層319上面可設置有包含以下各項之有機發光二極體:第一電極350;第二電極370,面對第一電極350;以及中間層360,設置於第一電極350與第二電極370之間且包含有機發射層362。第一電極350可經由通路絕緣層319中之通路孔VIA而電性連接至第一電晶體M1之汲電極328D。
第一電極350之二個邊緣可由畫素界定層320覆蓋。畫素界定層320可包含第一開口320a及第二開口320b,第一開口320a暴露出第一電極350之一部分,第二開口320b對應於第二區域200。根據一實施例,畫素界定層320之第二開口320b之一面積可大於通路絕緣層319中所包含之第四開口319a之一面積。
第一電容器C1之至少一部分可沿著垂直於主表面10a之一方向與第二開口320b重疊。亦即,第一電容器C1之該至少一部分可設置於第二開口320b以內,且因此,第一上部電極344a之上表面可由第二開口320b暴露出。
第一電極350可為一透明或半透明電極。根據一實施例,第一電極350可包含一透明導電層及一半透明層。該透明導電層可為選自由以下各項組成之群組之至少一者:氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide;IZO)、氧化鋅(zinc oxide;ZnO)、氧化銦(indium oxide;In2O3)、氧化銦鎵(indium galium oxide;IGO)及氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide;AZO)。該半透明層可為選自由以下各項組成之群組之至少一者:銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣及鐿,其被形成為厚度處於自數奈米至數十奈米之一範圍之一薄膜。
第二電極370可被組態為一反射電極且可為選自由以下各項組成之群組之至少一者:銀、鋁、鎂、鋰、鈣、銅、氟化鋰/鈣、氟化鋰/鋁、鎂-銀及鈣-銀。第二電極370可包含設置於第二區域200中之一第六開口370a。
第一電極350與第二電極370之間可設置有包含有機發射層362之中間層360。中間層360可包含一第一共同層361及一第二共同層363,第一共同層361設置於第一電極350與有機發射層362之間,第二共同層363設置於有機發射層362與第二電極370之間。第一共同層361及第二共同層363可設置於第一區域100及第二區域200中。
有機發光二極體顯示器3可為一底部發射類型,且第2圖所示畫素電路PC中所包含之各裝置可不設置於基板10與第一電極350之間,俾使自有機發射層362發射之光不被折射及/或反射而是經由基板30被提取至外部。
有機發光二極體顯示器1、2及3在畫素電路PC中所包含之第一電容器C1可包含一透明材料且設置於第二區域200中,藉此保障了其中將設置畫素電路PC之一空間。第一電容器C1可被設置成在一平面圖中不與畫素電路PC中所
包含之其他裝置重疊,藉此防止例如因下部雜質所致之一階差而引起且在將諸多層堆疊時會輕易發生之短路等缺陷。
在不添加一遮罩之情形下便可輕易地在第二區域200中形成第一電容器C1。
根據該等實施例至少其中之一,一畫素電路中所包含之一電容器可包含一透明材料且可設置於外部光透射區域中,藉此保障了其中將設置畫素電路之一空間,且該電容器可被設置成在一平面圖中不與畫素電路中所包含之其他裝置重疊,藉此防止例如因下部雜質所致之一階差而引起且在將諸多層堆疊時會輕易發生之短路等缺陷。
應理解,本文所述實施例應被視為僅具有一說明性意義而並非用於限制。在每一實施例內所述之特徵或態樣通常應被視為可用於其他實施例中之其他類似特徵或態樣。
儘管已參照各圖闡述了發明性技術,但本技術領域具通常知識者將理解,可對該技術作出各種形式及細節改變,此並不背離以下申請專利範圍所界定之精神及範圍。
1:有機發光二極體顯示器
10:基板
10a:主表面
100:第一區域
111:緩衝層
113:閘極絕緣層
117:層間絕緣層
117a:第三開口
119:通路絕緣層
119a:第四開口
120:畫素界定層
120a:第一開口
120b:第二開口
122:主動層
122C:通道區域
122D:汲極區域
122S:源極區域
124:閘電極
124a:下部閘電極
124b:上部閘電極
128D:汲電極
128S:源電極
134:第二下部電極
134a:下部層
134b:上部層
138:第二上部電極
142:第一下部電極
144a:第一上部電極
150:第一電極
160:中間層
161:第一共同層
162:有機發射層
163:第二共同層
170:第二電極
200:第二區域
C1:第一電容器
C2:第二電容器
GW1:下部閘電極124a之上表面之寬度
GW2:上部閘電極124b之下表面之寬度
M1:第一電晶體
OLED:有機發光二極體
t:第一上部電極144a之厚度
VIA:通路孔
IV-IV:截取線
Claims (25)
- 一種有機發光二極體(organic light-emitting diode;OLED)顯示器,包含:一基板,具有一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且由一第一區域及一第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射(transmitting)外部光,其中該畫素包含:一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電極面對該第一下部電極;一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;一畫素界定層(pixel defining layer),設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口設置於該第二區域中;一第二電極,與該第一電極對置;以及一中間層(intermediate layer),設置於該第一電極與該第二電極之間且包含一有機發射層,其中該第一電容器沿著垂直於該主表面之一方向與該第二開口至少局部地重疊, 其中該第一電晶體包含一主動層及一閘電極,該閘電極與該主動層絕緣,其中該閘電極包含一下部閘電極及一上部閘電極,該上部閘電極設置於該下部閘電極上面,且其中該下部閘電極之一上表面與該上部閘電極之一下表面彼此接觸,且其中該下部閘電極之該上表面之一寬度較該上部閘電極之該下表面之一寬度為小。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器,其中該第一電容器之該第一下部電極包含多晶矽(polysilicon),且其中該第一上部電極包含透明導電氧化物。
- 如請求項2所述之有機發光二極體顯示器,其中該透明導電氧化物包含厚度之一範圍在約100埃至約500埃之氧化銦錫(indium tin oxide;ITO)。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器,其中該第一電容器之該第一下部電極與該主動層設置於同一層上,且其中該第一上部電極與該下部閘電極設置於同一層上。
- 一種有機發光二極體(organic light-emitting diode;OLED)顯示器,包含:一基板,具有一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且由一第一區域及一第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射(transmitting)外部光,其中該畫素包含: 一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電極面對該第一下部電極;一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;一畫素界定層(pixel defining layer),設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口設置於該第二區域中;一第二電極,與該第一電極對置;以及一中間層(intermediate layer),設置於該第一電極與該第二電極之間且包含一有機發射層,其中該第一電容器沿著垂直於該主表面之一方向與該第二開口至少局部地重疊,其中該第一電晶體之該閘電極電性連接至該第一上部電極。
- 一種有機發光二極體(organic light-emitting diode;OLED)顯示器,包含:一基板,具有一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且由一第一區域及一第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射(transmitting)外部光,其中該畫素包含:一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電極面對該第一下部電極; 一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;一畫素界定層(pixel defining layer),設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口設置於該第二區域中;一第二電極,與該第一電極對置;以及一中間層(intermediate layer),設置於該第一電極與該第二電極之間且包含一有機發射層,其中該第一電容器沿著垂直於該主表面之一方向與該第二開口至少局部地重疊,其中該第一電晶體包含一主動層及一閘電極,該閘電極與該主動層絕緣,其中該有機發光二極體顯示器更包含:一源電極及一汲電極,設置於該閘電極上面且電性連接至該主動層;一閘極絕緣層,設置於該主動層與該閘電極之間;一層間絕緣層,設置於該閘電極與該源電極之間且於該閘電極與該汲電極之間;一通路絕緣層(via insulating layer),設置於該層間絕緣層上面,以覆蓋該源電極及該汲電極;以及一第二電容器,設置於該第一區域中且電性連接至該第一電容器。
- 如請求項6所述之有機發光二極體顯示器,其中該第二電容器包含一第二下部電極及一第二上部電極,該第二下部電極與該閘電極設置於同一層上,且該第二上部電極與該源電極及該 汲電極設置於同一層上。
- 一種有機發光二極體(organic light-emitting diode;OLED)顯示器,包含:一基板,具有一主表面;以及一畫素,設置於該基板之該主表面上面且由一第一區域及一第二區域界定,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射(transmitting)外部光,其中該畫素包含:一第一電晶體,設置於該第一區域中;一第一電容器,設置於該第二區域中且包含一第一下部電極及一第一上部電極,該第一上部電極面對該第一下部電極;一第一電極,電性連接至該第一電晶體且設置於該第一區域中;一畫素界定層(pixel defining layer),設置於至少該第一區域中,其中該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極之一部分,該第二開口設置於該第二區域中;一第二電極,與該第一電極對置;以及一中間層(intermediate layer),設置於該第一電極與該第二電極之間且包含一有機發射層,其中該第一電容器沿著垂直於該主表面之一方向與該第二開口至少局部地重疊,其中該第一電晶體包含一主動層及一閘電極,該閘電極與該主動層絕緣,其中該有機發光二極體顯示器更包含: 一源電極及一汲電極,設置於該閘電極上面且電性連接至該主動層;一閘極絕緣層,設置於該主動層與該閘電極之間;一層間絕緣層,設置於該閘電極與該源電極之間且於該閘電極與該汲電極之間;一通路絕緣層(via insulating layer),設置於該層間絕緣層上面,以覆蓋該源電極及該汲電極,其中該閘極絕緣層及該層間絕緣層具有一單層結構或一雙層結構,該單層結構包含一無機材料,以及其中該通路絕緣層具有一單層結構,該單層結構包含一有機材料。
- 如請求項8所述之有機發光二極體顯示器,其中該層間絕緣層及該通路絕緣層分別(respectively)具有一第三開口及一第四開口,該第三開口及該第四開口設置於該第二區域中,以及其中該第一上部電極之至少一部分由該第二開口、該第三開口及該第四開口暴露出。
- 如請求項9所述之有機發光二極體顯示器,其中該中間層包含一第一共同層及一第二共同層,該第一共同層設置於該第一電極與該有機發射層之間,該第二共同層設置於該有機發射層與該第二電極之間,以及其中該第一共同層及該第二共同層自該第一區域延伸至該第一上部電極之一上表面。
- 如請求項10所述之有機發光二極體顯示器,其中該第二電 極具有設置於該第二區域中之一開口。
- 如請求項9所述之有機發光二極體顯示器,其中該第三開口在面積上大於該第四開口,以及其中該通路絕緣層包含與該第一上部電極之一上表面之一部分直接接觸之一區域。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器,更包含:一第二電容器,其中該第二電容器包含該閘電極及一第二上部電極,該第二上部電極面對該第一電晶體之該閘電極。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器,其中該第二開口之一面積相對於該畫素之一全部面積所成之一比率處於自約40%至約90%之一範圍。
- 如請求項14所述之有機發光二極體顯示器,其中該第一電容器與該第二開口重疊之一區域之一面積相對於該第二開口之該面積所成之一比率處於自約3%至約9%之一範圍。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器,其中該畫素包含複數個畫素,該等畫素包含沿著一第一方向設置之一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素及一第四畫素,以及其中複數個掃描線或複數個資料線至少在該第一畫素與該第二畫素之間及在該第三畫素與該第四畫素之間沿著與該第一方向交叉之一第二方向延伸。
- 如請求項16所述之有機發光二極體顯示器,其中該第二畫素之該第二區域與該第三畫素之該第二區域沿著該第一方向彼 此連接。
- 如請求項16所述之有機發光二極體顯示器,其中該第一畫素至該第四畫素之每一個包含設置於該第一區域之一第一子畫素、一第二子畫素及一第三子畫素,以及其中該第一子畫素、該第二子畫素及該第三子畫素用以分別(respectively)發射一紅色光、一綠色光及一藍色光。
- 一種製造一有機發光二極體(OLED)顯示器之方法,該方法包含:製備一基板,該基板包含一第一區域及一第二區域,該第一區域用以顯示一影像,該第二區域用以透射外部光;在該基板之該第一區域及該第二區域上分別(respectively)形成一第一半導體圖案及一第二半導體圖案;在該基板上面形成一第一絕緣材料,以覆蓋該第一半導體圖案及該第二半導體圖案;在該第一絕緣材料上面依序形成一透明導電氧化物及一第一導電材料;藉由使用一第一遮罩將該透明導電氧化物及該第一導電材料圖案化,以形成一第一電晶體之一閘電極及一導電圖案,其中該閘電極面對該第一半導體圖案之至少一部分且包含一下部閘電極及一上部閘電極,且其中該導電圖案面對該第二半導體圖案且包含一第一上部電極及一上部導電層;藉由使用該閘電極作為一遮罩來用雜質對該第一半導體圖案進行摻雜,以形成該第一電晶體之一主動層; 移除該導電圖案之該上部導電層;用雜質對該第二半導體圖案進行摻雜,以形成一第一下部電極,該第一下部電極連同該第一上部電極一起構成一第一電容器;以及形成一有機發光二極體,該有機發光二極體電性連接至該第一電晶體。
- 如請求項19所述之方法,其中該形成該閘電極及該導電圖案之步驟包含:形成一第一光阻劑以覆蓋該透明導電氧化物及該第一導電材料;經由該第一遮罩將光輻照至該第一光阻劑上;移除該第一光阻劑上被光輻照之一區域;藉由使用一第一蝕刻溶液來蝕刻該第一導電材料;以及藉由使用一第二蝕刻溶液來蝕刻該透明導電氧化物。
- 如請求項19所述之方法,其中該形成該透明導電氧化物之步驟包含:形成厚度之一範圍在約100埃至約500埃之該透明導電氧化物。
- 如請求項19所述之方法,其中該形成該有機發光二極體之步驟包含:形成一第一電極,該第一電極電性連接至該第一電晶體;形成一絕緣材料,該絕緣材料覆蓋該第一電極;將該絕緣材料圖案化,以形成一畫素界定層,該畫素界定層具有一第一開口及一第二開口,該第一開口暴露出該第一電極,該第二開口暴露出該第一上部電極; 在經暴露之該第一電極上面形成一中間層,該中間層包含一有機發射層;以及在該中間層上面形成一第二電極。
- 如請求項19所述之方法,更包含:在形成該主動層之後,在該第一絕緣材料上面形成一第二絕緣材料,以覆蓋該閘電極及該導電圖案;以及經由一第二遮罩將該第一絕緣材料及該第二絕緣材料圖案化,以形成一閘極絕緣層及一層間絕緣層,其中該第二遮罩是包含一半透射部(semi-transmitting portion)之一半色調遮罩(halftone mask),該半透射部對應於該第一電容器之一周邊區域。
- 如請求項23所述之方法,更包含:在該閘極絕緣層及該層間絕緣層上面形成一第二導電材料;以及將該第二導電材料圖案化,以形成該第一電晶體之一源電極及一汲電極,其中該將該第二導電材料圖案化之步驟與該移除該導電圖案之該上部導電層之步驟是被並行地執行。
- 如請求項24所述之方法,更包含:在形成該有機發光二極體之前,在該層間絕緣層上面形成一通路絕緣層,以覆蓋該源電極及該汲電極,該通路絕緣層包含一第三開口,該第三開口暴露出該第一上部電極之一部分。
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