專利名稱：一種amoled面板像素電路的版圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及AMOLED顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種AMOLED面板像素電路的版圖及其制作方法。
背景技術(shù)：
在平板顯示技術(shù)中，有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode, 0LED)顯示器以其輕薄、主動發(fā)光、快響應速度、廣視角、色彩豐富及高亮度、低功耗、耐高低溫等眾多優(yōu)點而被業(yè)界公認為是繼液晶顯示器(IXD)之后的第三代顯示技術(shù)。主動式0LED(ActiveMatrix OLED, AMOLED)也稱為有源矩陣OLED，AMOLED通過在每個像素中集成薄膜晶體管(TFT)和電容器并由電容器維持電壓的方法進行驅(qū)動，可以實現(xiàn)大尺寸、高分辨率面板，是當前研究的重點及未來顯示技術(shù)的發(fā)展方向。AMOLED像素電路的基本結(jié)構(gòu)為圖1所示的2T1C結(jié)構(gòu)，基本像素電路具體由開關(guān)晶體管Tl、驅(qū)動晶體管T2和存儲電容Cs組成。其中，開關(guān)晶體管Tl的柵極和源極分別與掃描線Vscan和數(shù)據(jù)線Vdata相連接，開關(guān)晶體管Tl的漏極與驅(qū)動晶體管T2的柵極相連接，驅(qū)動晶體管T2的源極連接電源線Vdd，漏極與發(fā)光二極管OLED相連接，OLED的另一極接地，所述存儲電容Cs —端連接電源線Vdd，另一端與開關(guān)晶體管Tl和驅(qū)動晶體管T2的公共端相連接。在AMOLED面板的像素電路版圖(layout，即像素元素如0LED、T1、T2及Cs的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系)中，有機發(fā)光二極管OLED的有機材料區(qū)占有像素區(qū)域除開驅(qū)動電路以外的一定區(qū)域，行業(yè)內(nèi)把OLED的有機材料區(qū)占像素面積的百分比定義為OLED的開口率。在評價AMOLED的性能指標中，開口率為一重要指標。具體地說，開口率的提高可以帶來面板驅(qū)動電流密度降低、驅(qū)動電壓降低、功耗減小、亮度提高以及壽命延長等一系列優(yōu)點。如圖3a所示，假設一幅圖像為M行N列(按RBG子像素計算為3N列，RGB的解復用在驅(qū)動IC中實現(xiàn))，AMOLED面板現(xiàn)有的掃描方法是從上到下逐行進行掃描，與此相應的圖像顯示也是從上到下逐行顯示。也就是說，先掃描第I行(同時輸入第I行的3N列個子像素數(shù)據(jù)信號)，再掃描第I行(同時輸入第2行的3N列個子像素數(shù)據(jù)信號)，一直到第M行(同時輸入第M行的3N列個子像素數(shù)據(jù)信號)。其中AMOLED面板的像素形狀為正方形，各子像素均為條狀結(jié)構(gòu)其長度通常為寬度的3倍。以2T1C結(jié)構(gòu)的像素電路為例，現(xiàn)有的版圖設計及制作工序如下(如圖1a-1g所示):步驟I(Layerl):如圖1a所示,在玻璃基板的氧化物緩沖層(Buffer Oxide Layer)上制作有源層(Active)圖案,方法是在形成氧化物緩沖層(Buffer Oxide Layer)后形成非晶娃(a-Si)薄膜,之后再蒸鍍Capping Layer,然后蒸鍍Ni并進行預處理,再形成多晶娃薄膜，直到形成Active圖案。步驟2 (Layer2):如圖1b所示,在蒸鍍柵極絕緣層(Gate Insulator)和柵極金屬層(Gate Metal)后，同時進行蝕刻,Gate Metal施行濕法蝕刻(Wet Etching),之后對GateInsulator進行干法 蝕刻(Dry Etching),形成Gate層圖案。步驟3 (Layer3):如圖1c所示,在步驟2形成Gate層后,涂布絕緣的ILD(InterLayer Dielectric)膜,之后通過VIAl工藝，留出接觸孔11。步驟4(Layer4):如圖1d所示，蒸鍍METAL層，通過步驟3留下的接觸孔11與ACT及Gate層連接，完成像素電路與外部電源和數(shù)據(jù)線的連接，并在像素內(nèi)部將開關(guān)管的漏極與驅(qū)動管的柵極相連同時形成像素電路的存儲電容。步驟5 (Layer5):如圖1e所示，為了更好保護底層的TFT和金屬線,在步驟4后將形成鈍化層(Passivation Layer),然后在Passivation Layer上打孔作為驅(qū)動管得漏極D與OLED正極的連接孔12。步驟6 (Layer6):如圖1f所示，完成OLED透明陽極(IZO) 13的制作，并通過步驟5留下的接觸孔與驅(qū)動管漏極D相連。步驟7 (Layer7):如圖1g所示，采用絕緣樹脂涂布面板，然后刻蝕僅留出OLED部分14進行后續(xù)的有機材料蒸鍍。從像素電路結(jié)構(gòu)及其版圖設計可以看出，數(shù)據(jù)線Vdata和電源線Vdd在同一平面內(nèi)，均在子像素的長邊方向，不利于像素開口率的提高。并且，為降低電源線Vdd的IR-DROP(電阻壓降)一般需要將電源線Vdd設計得比數(shù)據(jù)線Vdata的掃描線Vscan寬得多，更是進一步影響了像素開口率。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種AMOLED面板像素電路的版圖及其制作方法，以提高像素開口率，改善面板性能。為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種AMOLED面板像素電路的版圖，包括RGB條狀子像素、開關(guān)晶體管Tl、驅(qū)動晶體管T2、掃描線Vscan、數(shù)據(jù)線Vdata、電源線Vdd、存儲電容Cs和有機 發(fā)光二極管OLED ；其特征在于，所述掃描線Vscan在像素電路版圖中沿條狀子像素長邊方向分布，數(shù)據(jù)線Vdata和電源線Vdd在像素電路版圖中沿條狀子像素短邊方向分布，有機發(fā)光二極管OLED的有機材料蒸鍍區(qū)域沿條狀子像素短邊方向加寬，長邊方向不變。上述開關(guān)晶體管為“匚”形結(jié)構(gòu)。本實用新型的有益之處在于增大了子像素的有機發(fā)光材料蒸鍍面積，提高了面板開口率。在現(xiàn)有設計、工藝、設備條件下，假設VDDLine為14um、DataLine和GateLine均為7um，設計規(guī)則是4μπι，TFT的寬長比為7um/19um。從單個條狀子像素來分析，列數(shù)據(jù)線Vdata、電源線VDD和有機材料蒸鍍單元兩兩之間的間距最小為4m，則現(xiàn)有設計下有機材料蒸鍍單元的寬度最大為55-7-4-4-14-4=22 (條狀子像素大小為55 μ m*165 μ m)。采用本實用新型后，在相同的工藝條件下，子像素有機材料蒸鍍單元在高度方向未發(fā)生變化，但其寬度方向變?yōu)?5-7-4-4=40，開口率將提高(40-22)/22=82%。根據(jù)有機發(fā)光材料的JVL曲線特性，開口率的提高將減小其驅(qū)動電流密度、降低驅(qū)動電壓，從而使得面板有機材料壽命延長并降低功耗，獲得面板性能的提升。

圖1為本實用新型的AMOLED面板的像素電路圖；圖1a為本實用新型的像素電路版圖的制作工藝步驟I后的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖1b為現(xiàn)有的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟2后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1c為現(xiàn)有的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟3后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1d為現(xiàn)有的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟4后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1e為現(xiàn)有的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟5后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1f為現(xiàn)有的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟6后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1g為現(xiàn)有的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟7后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟I后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟2后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2c為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟3后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2d為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟4后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2e為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟5后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2f為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟6后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2g為本實用新型的AMOLED面板像素電路版圖的制作工藝步驟7后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為現(xiàn)有的AMOLED面板掃描電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為本實用新型的AMOLED面板掃描電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的原理做進一步詳述。如圖2f所示為本實用新型的一具體實施例的AMOLED面板像素電路版圖，包括RGB條狀子像素、開關(guān)晶體管T21、驅(qū)動晶體管T22、掃描線Vscan2、數(shù)據(jù)線Vdata2、電源線Vdd2、存儲電容C2和有機發(fā)光二極管OLED ;其中，掃描線Vscan2在像素電路版圖中沿條狀子像素長邊方向分布，數(shù)據(jù)線Vdata2和電源線Vdd2在像素電路版圖中沿條狀子像素短邊方向分布，有機發(fā)光二極管OLED的有機材料蒸鍍區(qū)域與掃描線Vscan2平行的外沿分別為掃描線Vscan2和所在子像素的邊沿；在本實施例中，電路元件(晶體管及存儲電容等元件)和連接線(掃描線、數(shù)據(jù)線以及電源線等連接線)之間的歐姆連接關(guān)系不作改變，即:開關(guān)晶體管T21的柵極和源極分別與掃描線Vscan2和數(shù)據(jù)線Vdata2相連接，開關(guān)晶體管Tl的漏極與驅(qū)動晶體管T22的柵極相連接，驅(qū)動晶體管T22的源極連接電源線Vdd2，漏極與發(fā)光二極管OLED相連接，OLED的另一極接地，所述存儲電容C2 —端連接電源線Vdd2，另一端與開關(guān)晶體管T21和驅(qū)動晶體管T22的公共端相連接。上述AMOLED面板還包括呈矩陣排列的M行N列像素,進一步的,M=320, N=240 ;每個像素包含R、G、B三個子像素,屬于同一行像素的所有子像素為一個數(shù)據(jù)單元，共320個數(shù)據(jù)單元，屬于同一列且OLED發(fā)光為同一顏色的所有子像素為一個掃描單元，共240*3=720個掃描單元；同一數(shù)據(jù)單元的所有子像素的數(shù)據(jù)線Vdata2相互連接，共得到320個數(shù)據(jù)端，同一掃描單元的所有子像素的掃描線Vscan2相互連接，共得到720個掃描端。在上述任一實施例中開關(guān)晶體管T21為“匚”形，其目的在于使掃描線Vscan、數(shù)據(jù)線Vdata以及電源線Vdd進行行列變換時有足夠的空間，同時保持原有的電路連接結(jié)構(gòu)不變。如圖2a_圖2f所示，為了能夠更容易的理解本實用新型的像素電路版圖的技術(shù)方案，在以下實施例中提供了一種所述像素電路的版圖及其具體制作工藝，其步驟為:步驟I(Layerl):如圖2a所示,在玻璃基板的氧化物緩沖層(Buffer Oxide Layer)上制作有源層(Active)圖案,方法是在形成氧化物緩沖層(Buffer Oxide Layer)后形成非晶娃(a-Si)薄膜,之后再蒸鍍Capping Layer,然后蒸鍍Ni并進行預處理,再形成多晶娃薄膜，直到形成Active圖案。本步驟中的有源層圖案與現(xiàn)有的有源層圖案不同，本步驟中的有源層圖案中的開關(guān)晶體管圖案T21為“匚”字形，這種“匚”字形的設計與現(xiàn)有的“乙”字形設計不同，其目的在于為像素電路版圖中掃描線沿條狀子像素長邊方向放置留出空間。步驟2 (Layer2):如圖2b所示,在蒸鍍柵極絕緣層(Gate Insulator)和柵極金屬層(Gate Metal)后，同時進行蝕刻,Gate Metal施行濕法蝕刻(Wet Etching),之后對GateInsulator進行干法蝕刻(Dry Etching),形成Gate層圖案,在本步驟中形成了沿條狀子像素長邊方向布置的掃描線。步驟3 (Layer3):如圖2c所示，在步驟2形成Gate層后，涂布絕緣的ILD (InterLayerDielectric)膜,之后通過VIAl工藝，留出接觸孔21。步驟4(Layer4):如圖2d所示,蒸鍍METAL層,通過步驟3留下的接觸孔21與ACT及Gate層連接，完成像素驅(qū)動電路與外部電源和數(shù)據(jù)線的連接，并在像素內(nèi)部將開關(guān)管的漏極與驅(qū)動管的柵極相連同 時形成像素驅(qū)動電路的存儲電容，在本步驟中形成了條狀子像素短邊方向布置的數(shù)據(jù)線和電源線。步驟5 (Layer5):如圖2e所示，為了更好保護底層的TFT和金屬線，在步驟4后將形成鈍化層(Passivation Layer),然后在Passivation Layer上打孔作為驅(qū)動管得漏極D與OLED正極的連接孔22。步驟6 (Layer6):如圖2f所示，完成OLED透明陽極(IZO) 23的制作，并通過步驟5留下的接觸孔與驅(qū)動管漏極D相連。步驟7 (Layer7):如圖2g所示，采用絕緣樹脂涂布面板，然后刻蝕僅留出OLED部分24進行后續(xù)的有機材料蒸鍍，在本步驟中，有機材料蒸鍍區(qū)沿條狀子像素短邊方向擴展并占據(jù)了原本沿條狀子像素長邊方向分布的電源線占據(jù)的面板空間，使有機材料蒸鍍區(qū)的與掃描線Vscan2平行的兩個邊沿延伸至沿條狀子像素長邊方向分布的掃描線Vscan和所在子像素的邊沿。需要說明的是這里所說的有機材料蒸鍍區(qū)沿條狀子像素短邊方向邊沿延伸是在不違背設計規(guī)則的前提下進行的，也就是說以掃描線Vscan為邊沿并不是指與掃描線完全接觸，而是指與掃描線之間保持一個設計規(guī)則的間隔。本實用新型在保持現(xiàn)有的AMOLED面板制作工序及要求不變的情況下(制作成本不變，同時包括數(shù)據(jù)線Vdata、掃描線Vscan和電源線Vdd的線寬不變)，對現(xiàn)有的像素電路版圖進行修改，將數(shù)據(jù)線Vdata和電源線Vdd設計在條狀子像素的短邊方向，將掃描線Vscan設計在條狀子像素的長邊方向，如圖2g所示。與現(xiàn)有的版圖設計相比有以下三個特點:1、開關(guān)管Tl柵極的尋址信號由子像素短邊方向變?yōu)殚L邊方向，也就是由水平方向變?yōu)榇怪狈较颍?、開關(guān)管Tl源極數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號和電源線VDD由子像素長邊方向改為短邊方向，也就是由垂直方向變?yōu)樗椒较颍?、子像素的有機發(fā)光材料蒸鍍面積垂直方向高度不變，但水平方向?qū)挾仍黾诱紳M電源線Vdd移走后的空間，如圖2a 2g所示。以下結(jié)合實施例對本實用新型的效果做進一步分析，假設電源線Vdd線寬為14um、數(shù)據(jù)線Vdata和掃描線Vscan線寬均為7um，設計規(guī)則是4um，TFT的寬長比為7um/19um,子像素大小為55um*165um。本實用新型的實施例中的像素電路版圖如圖2g所示，與傳統(tǒng)構(gòu)圖不同在于:1、掃描線Vscan由垂直于子像素方向改為平行于子像素方向，即沿條狀子像素長邊方向；2、數(shù)據(jù)線Vdata和電源線Vdd由平行于子像素方向改為垂直于子像素方向，即沿條狀子像素短邊方向；3、子像素的有機發(fā)光材料蒸鍍面積寬度增加，占滿電源線Vdd移走后的空間。本實用新型的有益之處在于增大了子像素的有機發(fā)光材料蒸鍍面積，提高了面板開口率。從單個子像素來分析:在現(xiàn)有技術(shù)中，有機材料蒸鍍單元的寬度最大為55-7-4-4-14-4=22 ;在本實施例中，有機材料蒸鍍單元寬度最大為55-7-4-4=40，開口率提高的幅度為(40-22)/22=82%。根據(jù)各有機發(fā)光材料的JVL曲線特性，開口率的提高將減小電流密度，降低驅(qū)動像素驅(qū)動電壓；開口率的提高也將減小各子像素消耗的電流，使得像素驅(qū)動電路中的TFT尺寸可以做得更小，進一步提高面板開口率，形成良性循環(huán)。上述優(yōu)點將使得面板功耗顯著降低，面板性能顯著提升，壽命大幅度延長。為了使采用本實用新型 方案的AMOLED面板的性能整體進一步提升，上述各實施例中的AMOLED面板的像素電路版圖可與以下AMOLED面板的驅(qū)動電路及驅(qū)動方法同時使用:如圖3b所示，包括驅(qū)動單元和子像素單元，驅(qū)動單元包括掃描引腳和數(shù)據(jù)引腳，子像素單元包括子像素行L和子像素列S，子像素行L包括屬于同一行的所有像素的發(fā)光顏色相同的子像素，子像素列S包括屬于同一列的所有像素的全部RGB子像素；例如第一子像素行LlR包括第一行的所有R子像素，第二子像素行LlG包括第一行的所有G子像素；第一子像素列SI包括第一列像素的所有RGB子像素，第二子像素列SI包括第二列像素的所有RGB子像素。所述子像素行L的所有子像素的數(shù)據(jù)信號輸入端連接在一起并與驅(qū)動單元的數(shù)據(jù)引腳相連接，子像素列的所有子像素的掃描信號輸入端連接在一起并與驅(qū)動單元的掃描引腳相連接。采用這種連接方式的優(yōu)點在于任一數(shù)據(jù)線對應的是發(fā)光顏色單一的子像素單元，所以無需采用RGB復用的數(shù)據(jù)形式，也不用設置RGB解復用單元。為了實現(xiàn)對采用上述驅(qū)動電路的AMOLED面板驅(qū)動進行驅(qū)動掃描，在本實施例中提供一種AMOLED面板驅(qū)動方法，具體包括以下步驟:a、尋址第一子像素行:第一行像素的所有R子像素全部被同時選中，同時輸入該子像素行的數(shù)據(jù)信號；b、尋址下一子像素行:該子像素全部被同時選中，同時輸入該子像素行的數(shù)據(jù)信號;C、重復步驟b，直到最后一子像素行的數(shù)據(jù)信號輸入完成后返回步驟a，同時進入下一幀周期尋址。該實施例的特點在于對不同發(fā)光顏色的子像素單元采用分別輸入數(shù)據(jù)信號的方法，這樣避免了 RGB數(shù)據(jù)復用的數(shù)據(jù)輸入形式，使原本必須采用的解復用電路模塊可以省去，使驅(qū)動電路簡化。[0055]采用上述驅(qū)動電路與像素電路版圖結(jié)合的方式，其優(yōu)點在于，上述像素電路版圖設計中所改變的行列布置方式正好有利于上述驅(qū)動電路的形成。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本實用新型實質(zhì)的其它各種具 體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種AMOLED面板像素電路的版圖,包括RGB條狀子像素、開關(guān)晶體管、驅(qū)動晶體管、掃描線、數(shù)據(jù)線、電源線、存儲電容和有機發(fā)光二極管； 其特征在于，所述掃描線在像素電路版圖中沿條狀子像素長邊方向分布，數(shù)據(jù)線和電源線在像素電路版圖中沿條狀子像素短邊方向分布，有機發(fā)光二極管OLED的有機材料蒸鍍區(qū)域沿條狀子像素短邊方向加寬，長邊方向不變。
2.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的一種AMOLED面板像素電路的版圖，所述開關(guān)晶體管為“匚”形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型的一種AMOLED面板像素電路的版圖，包括條狀子像素、開關(guān)晶體管T1、驅(qū)動晶體管T2、掃描線Vscan、數(shù)據(jù)線Vdata、電源線、存儲電容和有機發(fā)光二極管；其中掃描線Vscan在像素電路版圖中沿條狀子像素長邊方向分布，數(shù)據(jù)線Vdata和電源線Vdd在像素電路版圖中沿條狀子像素短邊方向分布，有機發(fā)光二極管OLED的有機材料蒸鍍區(qū)域沿條狀子像素短邊方向加寬，長邊方向不變。這些特征使本實用新型的子像素的有機發(fā)光材料蒸鍍面積得以增大，提高了面板開口率。根據(jù)有機發(fā)光材料的JVL曲線特性，開口率的提高將減小其驅(qū)動電流密度、降低驅(qū)動電壓，從而使得面板有機材料壽命延長并降低功耗，獲得面板性能的提升。
文檔編號H01L27/32GK203085552SQ20132005698
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者周剛, 柴智, 劉宏 申請人:四川虹視顯示技術(shù)有限公司