專利名稱：有機電激發(fā)光顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電激發(fā)光顯示器及其制造方法，特別是涉及一種具有抗反射層的有機電激發(fā)光顯示器及其制造方法。
背景技術(shù)：
有機電激發(fā)光顯示器為一種以有機發(fā)光二極管(OLED)為發(fā)光元件的平面顯示器，其畫面品質(zhì)受亮度及對比度影響。在亮度均勻化方面，有機發(fā)光二極管的驅(qū)動電流需維持穩(wěn)定。在對比度的提升方面，有機電激發(fā)光顯示器需具有抗反射結(jié)構(gòu)。
請參照圖1，為現(xiàn)有有源式有機電激發(fā)光顯示器的電路圖。每個像素單元10包括一有機發(fā)光二極管11、一開關(guān)晶體管12、一驅(qū)動晶體管13、一數(shù)據(jù)線14及一掃描線15、一電源線(power line)16及一電容17等電路元件，彼此的連接關(guān)系為該領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。
上述電路元件所含的金屬部分會反射環(huán)境光線，造成對比度下降，所以需要貼粘一抗反射膜于有機電激發(fā)光顯示器表面，例如一光學(xué)偏振片(polarizer)，或制作一黑矩陣(black matrix)于像素單元10中來降低環(huán)境光的反射。然而，抗反射膜會降低有機電激發(fā)光顯示器的光輸出效率。又，直接在像素單元里面制作黑矩陣，雖然可降低環(huán)境光的反射而不損及光線的利用率，但是通常需增加工藝步驟。
請參照圖2A-2C，為現(xiàn)有有機電激發(fā)光顯示器的黑矩陣制造方法。如圖2A，先沉積抗反射層22在一基板20上，并定義一黑矩陣區(qū)24及一發(fā)光區(qū)26。接著如圖2B，再沉積一介電層28于黑矩陣區(qū)24內(nèi)的抗反射層22上方。再如圖2C，沉積一金屬層29于介電層28之上，并定義開關(guān)晶體管12、驅(qū)動晶體管13、電容17、掃描線15、數(shù)據(jù)線14及電源線16等電路元件的布設(shè)區(qū)，并在發(fā)光區(qū)26中制作有機發(fā)光二極管11。
值得一提的是，分布于黑矩陣區(qū)24內(nèi)的抗反射層22可為導(dǎo)電材料，金屬層29若直接沉積于其上將會經(jīng)抗反射層22互相導(dǎo)通而短路。因此抗反射層22與金屬層29之間必須靠介電層28作區(qū)隔。
另外，由圖1可看出，有機發(fā)光二極管11借著電源線16提供驅(qū)動電流，電源線16的一端連接驅(qū)動晶體管13，另一端用以接受一顯示電壓VDD。隨著有機電激發(fā)光顯示器增大，掃描線15、數(shù)據(jù)線14及電源線16等導(dǎo)線長度隨之增長，以及負載電流增加，顯示電壓VDD傳遞至驅(qū)動晶體管13的過程可能會有電壓降，這會造成有機電激發(fā)光顯示器亮度不均勻的問題。
進一步說明如下，當(dāng)電流流經(jīng)電源線16而到達像素單元10時，受到電源線16材料、厚度及電流傳遞路徑與距離的影響，會產(chǎn)生不同的電壓降(IRdrop)。如此，將使實際輸入像素單元10的電位VDD’與顯示電位VDD不同，兩者關(guān)系為VDD’＝VDD-IR，因而造成的每個像素單元10內(nèi)的有機發(fā)光二極管11通過的電流不均勻，使亮度難以維持均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用一種更簡單的方法來制作抗反射層，并且更方便于增加導(dǎo)線厚度，以增加導(dǎo)電率而減緩電壓降。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機電激發(fā)光顯示器具有彼此電分離的多個黑矩陣區(qū)，以避免電路元件之間產(chǎn)生短路。
本發(fā)明的有機電激發(fā)光顯示器制造方法，包括形成一抗反射層于一基板上表面；形成一金屬層于該抗反射層之上；圖案化該金屬層及該抗反射層，以定義多個電分離的布設(shè)區(qū)，該些布設(shè)區(qū)包括至少一薄膜晶體管及多條導(dǎo)線的布設(shè)區(qū)；以及形成一有機發(fā)光二極管于該基板上，并且位于該些布設(shè)區(qū)外部以電電連接該薄膜晶體管及該些導(dǎo)線。
由上述方法制成的有機電激發(fā)光顯示器，包括該多條導(dǎo)線、該至少一薄膜晶體管、該多個電分離的抗反射層及該有機發(fā)光二極管位于該基板上。該薄膜晶體管電電連接至該多條導(dǎo)線。該些抗反射層對應(yīng)地形成于該些導(dǎo)線與該薄膜晶體管下方。該有機發(fā)光二極管則位于該些抗反射層的一側(cè)，并且電電連接至該些導(dǎo)線與該薄膜晶體管。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，該些抗反射層之間彼此不相連，因此不須形成介電層在抗反射層與該些導(dǎo)線或該薄膜晶體管之間，可以少一道光掩模?；谏鲜鲋圃旆椒?，在該金屬層上方增加一介電層及一第二金屬層以作為薄膜晶體管的漏/源極金屬。若事先移除該些導(dǎo)線上方的介電層以形成一接觸孔，則可以形成漏/源極金屬的同一道程序來增厚導(dǎo)線。


圖1為現(xiàn)有有機電激發(fā)光顯示器的電路圖；圖2A-2C為現(xiàn)有有源式有機電激發(fā)光顯示器的黑矩陣制造方法示意圖；圖3A-3B為本發(fā)明的有機電激發(fā)光顯示器的黑矩陣制造方法示意圖；圖4A為一像素單元中，金屬層與抗反射層所形成的布設(shè)區(qū)配置平面圖，；圖4B為圖4A的剖面圖；圖5A為該像素單元的半導(dǎo)體層、重摻雜層及接觸孔的分布平面圖；圖5B為圖5A的剖面圖；圖6A為該像素單元的第二金屬層的分布平面圖；圖6B為圖6A的剖面圖；以及圖7顯示本發(fā)明應(yīng)用于具有頂柵極薄膜晶體管的像素單元的剖面圖。
簡單符號說明10 像素單元 32 抗反射層11 有機發(fā)光二極管 33 像素單元12 開關(guān)晶體管 331 布設(shè)區(qū)13 驅(qū)動晶體管 332 布設(shè)區(qū)14 數(shù)據(jù)線 333 布設(shè)區(qū)15 掃描線 334 布設(shè)區(qū)16 電源線 335 布設(shè)區(qū)17 電容 336 布設(shè)區(qū)20 基板 34 金屬層22 抗反射層 35 內(nèi)層介電層24 黑矩陣區(qū) 36 介電層26 發(fā)光區(qū) 361 接觸孔28 介電層 362 接觸孔29 金屬層 363 接觸孔30 有機電激發(fā)光顯示器 364 接觸孔
301 掃描線365 接觸孔302 數(shù)據(jù)線366 接觸孔303 電源線367 接觸孔304 開關(guān)晶體管38 半導(dǎo)體層304a 開關(guān)晶體管39 重摻雜層305 驅(qū)動晶體管39a 重摻雜層305a 驅(qū)動晶體管40 第二金屬層306 電容 402 斷開部307 有機發(fā)光二極管404 斷開部31 基板 406 斷開部具體實施方式
茲配合圖標(biāo)詳述本發(fā)明“有機電激發(fā)光顯示器及其制造方法”，并列舉優(yōu)選實施例說明如下請參照圖3A-3B，為本發(fā)明的有機電激發(fā)光顯示器的黑矩陣制造方法。先全面形成抗反射層32于基板31上，再全面形成金屬層34于抗反射層32上。隨后，移除一部分抗反射層32及金屬層34以定義多個彼此不相連的布設(shè)區(qū)。整面基板31的布設(shè)區(qū)圖案如圖3B所示。每個電路布設(shè)區(qū)均具有抗反射層32而具有黑矩陣的功能，因此有機電激發(fā)光顯示器30的黑矩陣圖案亦如圖3B所示。不同的布設(shè)區(qū)對應(yīng)于不同電路元件，例如掃描線、數(shù)據(jù)線、電源線等導(dǎo)線或薄膜晶體管的布設(shè)位置，以一像素單元33為例詳細說明如下。
請參照圖4A，為像素單元33的布設(shè)區(qū)配置平面圖。布設(shè)區(qū)331用以布設(shè)掃描線。布設(shè)區(qū)332用以布設(shè)數(shù)據(jù)線。布設(shè)區(qū)333用以布設(shè)電源線。布設(shè)區(qū)334用以布設(shè)開關(guān)晶體管。布設(shè)區(qū)335用以布設(shè)驅(qū)動晶體管。布設(shè)區(qū)336用以布設(shè)電容。圖4A的A-A剖面如圖4B所示。
請參照圖4B，布設(shè)區(qū)332、333、334、335、336底部皆具有抗反射層32，故可以降低環(huán)境光的反射。在布設(shè)區(qū)332內(nèi)部的金屬層34可以作為數(shù)據(jù)線。在布設(shè)區(qū)333內(nèi)的金屬層34可以作為電源線。同樣地，在布設(shè)區(qū)331內(nèi)的金屬層34可以作為掃描線。在布設(shè)區(qū)334、335內(nèi)部的金屬層34則用以作為開關(guān)晶體管與驅(qū)動晶體管的柵極金屬。布設(shè)區(qū)336的金屬層34則作為電容的極板。如圖4B所示，在圖案化的抗反射層32與金屬層34上方形成一介電層36。位于布設(shè)區(qū)334與335內(nèi)部的介電層36預(yù)定作為開關(guān)晶體管與驅(qū)動晶體管的柵極介電層。值得一提的是，本發(fā)明并無介電層設(shè)于金屬層34與抗反射層32之間。再參照圖4A，除了電容布設(shè)區(qū)336與電源線布設(shè)區(qū)333內(nèi)的抗反射層32有相連外，其余每個抗反射層32為獨立不相連的區(qū)塊。
請參照圖5A-5B，圖5A的各布設(shè)區(qū)位置及編號仍參照圖4A。為了增加一第二金屬層(未圖標(biāo))于金屬層34上方以增厚數(shù)據(jù)線與電源線，必須移除一部分位于布設(shè)區(qū)332與333內(nèi)部的介電層36以形成接觸孔361及363于介電層34上方。另外，在布設(shè)區(qū)335中，移除一部分的介電層36以形成接觸孔362于金屬層34之上，以供驅(qū)動晶體管的柵極金屬與電容接觸。接著，在布設(shè)區(qū)334及335內(nèi)的介電層36上方，形成半導(dǎo)體層38。再于半導(dǎo)體層38之上選擇性地形成重摻雜層39。
請參照圖6A-6B，增加第二金屬層40于介電層36上方。在布設(shè)區(qū)332、333之中，第二金屬層40透過接觸孔361及363與金屬層34接觸以達成增厚數(shù)據(jù)線與電源線的目的。如圖6B，為圖6A的B-B剖面圖。在布設(shè)區(qū)335中，第二金屬層40透過接觸孔362與金屬層34接觸。在布設(shè)區(qū)334及335中，第二金屬層40覆蓋于重摻雜層39上方。半導(dǎo)體層38上方的重摻雜層39及第二金屬層40必須被圖案化以便制造開關(guān)晶體管304以及驅(qū)動晶體管305的漏極金屬與源極金屬。
如此一來，在布設(shè)區(qū)331內(nèi)即形成掃描線301。在布設(shè)區(qū)332內(nèi)即形成數(shù)據(jù)線302。在布設(shè)區(qū)333內(nèi)即形成電源線303。在布設(shè)區(qū)334內(nèi)即形成開關(guān)晶體管304。在布設(shè)區(qū)335內(nèi)即形成驅(qū)動晶體管305。在布設(shè)區(qū)336內(nèi)即形成電容306。布設(shè)區(qū)331、332、333、334、335、336以外的區(qū)域可作為發(fā)光區(qū)，用以制作一有機發(fā)光二極管307。請同時參照圖6A及6B，電容306接觸于驅(qū)動晶體管305的柵極金屬，而非漏極金屬或源極金屬。因此，在電容306與驅(qū)動晶體管305之間的第二金屬層40具有一斷開部。
如圖6A，圖案化的第二金屬層40除了用來增厚數(shù)據(jù)線302、電源線303之外，尚可作為開關(guān)晶體管304與驅(qū)動晶體管305的源極金屬與漏極金屬，以及使上述電路元件形成電電連接，并與金屬層34共同構(gòu)成電容306于布設(shè)區(qū)336中。值得一提的是，介電層36應(yīng)選擇適合于制作電容306的介電材料，例如二氧化硅、氮化硅、氧化鋁等介電材料。本實施例中，掃描線301、數(shù)據(jù)線302與電源線303均可由金屬層34與第二金屬層40堆棧而成以增加厚度而提升導(dǎo)電率。
有機電激發(fā)光顯示器30的構(gòu)造如下。數(shù)據(jù)線302電電連接開關(guān)晶體管304的源/漏極。掃描線301電電連接開關(guān)晶體管304的柵極。驅(qū)動晶體管305的柵極電電連接開關(guān)晶體管304的源/漏極。電源線303電電連接驅(qū)動晶體管305的源/漏極，并包括堆棧的金屬層34及第二金屬層40。有機發(fā)光二極管307電電連接至驅(qū)動晶體管305的源/漏極。多個抗反射層32，分別位于電源線303下方、數(shù)據(jù)線302下方、開關(guān)晶體管304的柵極金屬下方，以及驅(qū)動晶體管305的柵極金屬下方。
以上實施例中，開關(guān)晶體管304與驅(qū)動晶體管305均為底柵極薄膜晶體管。但是本發(fā)明亦能應(yīng)用于頂柵極薄膜晶體管的制作。抗反射層32的材料可為金屬、金屬氧化物、金屬氮化物等具有導(dǎo)電特性與低反射率的物質(zhì)，例如Cr、CrO、TiN等，其結(jié)構(gòu)可以是單層或是多層，例如金屬/金屬氧化物(金屬氮化物)/金屬堆棧結(jié)構(gòu)。
請參照圖7，在布設(shè)區(qū)334及335中，開關(guān)晶體管304a與驅(qū)動晶體管305a的半導(dǎo)體層38形成于基板31之上。半導(dǎo)體層38的兩側(cè)通過離子注入形成一重摻雜層39a。一內(nèi)層介電層35形成于半導(dǎo)體層38之上。接著，在布設(shè)區(qū)332、333、334、335、336內(nèi)依序形成抗反射層32、金屬層34與介電層36。然后，圖案化介電層36以形成接觸孔361、363、364、365、366、367。
介電層36被圖案化后，再形成第二金屬層40于介電層36上方，并將其圖案化以形成多個斷開部402、404及406。斷開部402及406用以形成薄膜晶體管304a與305a的源極金屬與漏極金屬。因為電容306不與驅(qū)動晶體管305a的源極金屬或漏極金屬電電連接，故通過斷開部404使電容306電分離于驅(qū)動晶體管305a的漏極金屬。如此，以上述步驟制造的開關(guān)晶體管304a與驅(qū)動晶體管305a皆為頂柵極薄膜晶體管。
綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點在于，該些抗反射層之間彼此不相連，因此不須形成介電層在抗反射層與該些導(dǎo)線或該薄膜晶體管的金屬層之間，可以少一道光掩模。具有兩層金屬層的導(dǎo)線可以增加導(dǎo)電率或阻容遲滯(RC delay)。
上列詳細說明針對本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體說明，惟上述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種有機電激發(fā)光顯示器制造方法，包括提供基板；形成抗反射層于該基板上表面；形成金屬層于該抗反射層之上；圖案化該金屬層及該抗反射層，以定義多個電分離的布設(shè)區(qū)，該些布設(shè)區(qū)包括至少一薄膜晶體管及多條導(dǎo)線的布設(shè)區(qū)；以及形成有機發(fā)光二極管于該基板上，并電電連接于該薄膜晶體管及該些導(dǎo)線。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成介電層于該金屬層之上；形成半導(dǎo)體層于該介電層之上，并位于該薄膜晶體管的布設(shè)區(qū)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括移除部分該介電層以形成接觸孔于該些導(dǎo)線的布設(shè)區(qū)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括形成第二金屬層于該半導(dǎo)體層與該介電層之上，并透過該接觸孔與該金屬層接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成半導(dǎo)體層于該抗反射層與該金屬層之下，并位于該薄膜晶體管的布設(shè)區(qū)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括形成內(nèi)層介電層于該半導(dǎo)體層與抗反射層之間。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括對該半導(dǎo)體層施以重摻雜。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括形成第二介電層于該抗反射層之上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括移除部分該第二介電層以形成接觸孔于該些導(dǎo)線的布設(shè)區(qū)內(nèi)；以及形成第二金屬層于該第二介電層之上，并透過該接觸孔與該金屬層接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述定義該多個布設(shè)區(qū)包括定義電源線、數(shù)據(jù)線、掃描線、電容、開關(guān)晶體管及驅(qū)動晶體管的布設(shè)區(qū)，而該方法還包括形成第二金屬層于該于該電源線的布設(shè)區(qū)內(nèi)，并電電連接于該金屬層。
11.一種有機電激發(fā)光顯示器，包括基板；多條導(dǎo)線，位于該基板上；至少一薄膜晶體管，位于該基板上，并且電電連接至該多條導(dǎo)線；多個抗反射層，彼此電分離地設(shè)置于該基板上方，并且對應(yīng)地形成于該些導(dǎo)線下方；以及有機發(fā)光二極管，位于該些抗反射層的一側(cè)，并且電電連接至該些導(dǎo)線與該薄膜晶體管。
12.如權(quán)利要求11所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該些導(dǎo)線還包括第一金屬層與第二金屬層互相堆棧。
13.如權(quán)利要求11所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該抗反射層材料選自金屬、金屬氧化物、金屬氮化物及其組合物所構(gòu)成的群組。
14.如權(quán)利要求11所述的有機電激發(fā)光顯示器，其中該些導(dǎo)線還包括電源線、數(shù)據(jù)線及掃描線，且該至少一薄膜晶體管還包括開關(guān)晶體管與驅(qū)動晶體管，其中該驅(qū)動晶體管電電連接于該開關(guān)晶體管，該開關(guān)晶體管耦接于該數(shù)據(jù)線與該掃描線，而該驅(qū)動晶體管耦接該電源線與該有機發(fā)光二極管。
15.如權(quán)利要求11所述的有機電激發(fā)光顯示器，還包括電容電電連接至該薄膜晶體管與該有機發(fā)光二極管。
全文摘要
一種有機電激發(fā)光顯示器，包括多條導(dǎo)線、至少一薄膜晶體管及一有機發(fā)光二極管彼此電電連接。在該些導(dǎo)線或該薄膜晶體管下方對應(yīng)地形成多個電分離的抗反射層。上述結(jié)構(gòu)的制造方法，包括形成該抗反射層于一基板上表面；再形成一金屬層于該抗反射層之上；圖案化該金屬層及該抗反射層，以定義多個電分離的布設(shè)區(qū)，該些布設(shè)區(qū)包括該薄膜晶體管及該些導(dǎo)線的布設(shè)區(qū)；以及形成一有機發(fā)光二極管于該基板上，并且電電連接該薄膜晶體管及該些導(dǎo)線。
文檔編號H01L21/70GK1845335SQ200610067878
公開日2006年10月11日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者陳紀文, 張孟祥 申請人:友達光電股份有限公司