CN106205492B - Amoled驱动电路结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种AMOLED驱动电路结构及其制作方法，通过增大栅极保护层在寄生电容区的厚度，来减少AMOLED驱动电路中的寄生电容，包括AMOLED驱动电路中的薄膜晶体管的寄生电容及布线寄生电容，进而减少寄生电容对AMOLED驱动电路性能的影响，尤其是对带补偿功能的AMOLED驱动电路的补偿功能的影响，提升AMOLED显示器件的性能。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种AMOLED驱动电路结构及其制作方法。
背景技术
平面显示器件具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的平面显示器件主要包括液晶显示器件(Liquid Crystal Display，LCD)及有机发光二极管显示器件(Organic Light Emitting Display，OLED)。
有机发光二极管显示器件由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性，被认为是下一代平面显示器的新兴应用技术。
OLED按照驱动类型可分为无源OLED(PMOLED)和有源OLED(AMOLED)。AMOLED属于主动显示类型，在其显示面板上制作有呈阵列式分布的像素结构。OLED显示装置通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的有机发光层，设于有机发光层上的电子传输层、及设于电子传输层上的阴极。工作时向有机发光层发射来自阳极的空穴和来自阴极的电子，将这些电子和空穴组合产生激发性电子-空穴对，并将激发性电子-空穴对从受激态转换为基态实现发光。
AMOLED是电流驱动器件，当有电流流过有机发光二极管时，有机发光二极管发光，且发光亮度由流过有机发光二极管自身的电流决定。大部分已有的集成电路(IntegratedCircuit，IC)都只传输电压信号，故AMOLED的驱动电路需要完成将电压信号转变为电流信号的任务。除此之外，AMOLED为了提供电流均匀性，通常还会采用补偿电路设计，此时内部补偿电路需要存储驱动薄膜晶体管的阈值电压，电路中寄生电容的大小会影响阈值电压的补偿准确性，这种缺点会在AMOLED采用刻蚀阻障结构(Etch Stop，ES)和背通道刻蚀(BackChannel Etch，BCE)结构的薄膜晶体管时被放大，尤其是在采用寄生电容更大的ES结构的薄膜晶体管时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AMOLED驱动电路结构，能够减少AMOLED内部补偿电路的寄生电容和布线电容，提升AMOLED显示器件的性能。
本发明的目的还在于提供一种AMOLED驱动电路结构的制作方法，能够减少AMOLED内部补偿电路的寄生电容和布线电容，提升AMOLED显示器件的性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种AMOLED驱动电路结构，包括：基板、设于所述基板上的图案化的第一金属层、覆盖所述第一金属层和基板上的栅极保护层、设于所述栅极保护层上的有源层、覆盖所述有源层和栅极保护层的刻蚀阻挡层、设于所述刻蚀阻挡层上的图案化的第二金属层；
所述第一金属层与所述第二金属层在空间上交叠的区域为寄生电容区，所述栅极保护层在寄生电容区内的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度。
所述第一金属层包括栅极、以及与所述栅极电性连接的栅极线；
所述第二金属层包括源极、漏极、以及与所述源极电性连接的数据线；
所述有源层的位置对应所述栅极设置，所述源极与漏极的位置对应所述有源层的两端设置，所述源极与漏极分别通过两贯穿所述刻蚀阻挡层的过孔与所述有源层的两端相接触；
所述栅极线与数据线相互垂直交错；
所述寄生电容区位于所述源极与栅极在空间上交叠的区域、漏极与栅极在空间上交叠的区域、及栅极线与数据线在空间上的交叠的区域。
所述寄生电容区内的栅极保护层包括基础部、以及位于所述基础部上的增厚部，所述基础部与所述增厚部同时沉积并通过一道半色调光罩或灰阶光罩进行图案化。
所述寄生电容区内的栅极保护层包括基础部、以及位于所述基础部上的增厚部，所述基础部先沉积，所述增厚部后沉积并通过一道光罩制程对所述增厚部单独进行图案化。
所述增厚部的材料为光阻材料、或无机非金属材料。
本发明还提供一种AMOLED驱动电路结构的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板，在所述基板上形成图案化的第一金属层；
步骤2、在所述第一金属层及基板覆盖栅极保护层，所述栅极保护层在预设的寄生电容区的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度；
步骤3、在所述栅极保护层上形成有源层；
步骤4、在所述有源层及栅极保护层上覆盖刻蚀阻挡层；
步骤5、在所述刻蚀阻挡层上形成图案化的第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层在空间上交叠的区域与所述预设的寄生电容区的位置相对应。
所述第一金属层包括栅极、以及与所述栅极电性连接的栅极线；所述第二金属层包括源极、漏极、以及与所述源极电性连接的数据线；
所述有源层的位置对应所述栅极设置，所述源极与漏极的位置对应所述有源层的两端设置，所述源极与漏极分别通过两贯穿所述刻蚀阻挡层的过孔与所述有源层的两端相接触；
所述栅极线与数据线相互垂直交错；
所述预设的寄生电容区分别对应所述源极与栅极在空间上交叠的区域、漏极与栅极在空间上交叠的区域、及栅极线与数据线在空间上的交叠的区域。
所述步骤2具体包括：
在所述第一金属层及基板上沉积栅极保护层材料，并通过一道半色调光罩或灰阶光罩去除所述预设的寄生电容区外的部分栅极保护层材料，保留寄生电容区内的全部栅极保护层材料，从而形成覆盖所述第一金属层及基板上的栅极保护层的基础部、以及位于所述寄生电容区内的基础部上的栅极保护层的增厚部。
所述步骤2具体包括：
步骤21、在所述第一金属层及基板上的沉积基础部材料，形成覆盖所述第一金属层及基板的栅极保护层的基础部；
步骤22、在所述栅极保护层的基础部上沉积增厚部材料，并通过一道光罩制程对所述增厚部材料进行图案化，形成位于预设的寄生电容区内的栅极保护层的增厚部。
所述增厚部的材料为光阻材料、或无机非金属材料。
本发明的有益效果：本发明提供一种AMOLED驱动电路结构，通过增大栅极保护层在寄生电容区的厚度，来减少AMOLED驱动电路中的寄生电容，包括AMOLED驱动电路中的薄膜晶体管的寄生电容及布线寄生电容，进而减少寄生电容对AMOLED驱动电路性能的影响，尤其是对带补偿功能的AMOLED驱动电路的补偿功能的影响，提升AMOLED显示器件的性能；本发明还提供一种AMOLED驱动电路结构的制作方法，能够减少AMOLED驱动电路的寄生电容，提升AMOLED显示器件的性能。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的AMOLED驱动电路结构的制作方法的步骤1的示意图；
图2为本发明的AMOLED驱动电路结构的制作方法的步骤2-步骤3的第一实施例的示意图；
图3为本发明的AMOLED驱动电路结构的制作方法的步骤4-步骤5的第一实施例的示意图暨本发明的AMOLED驱动电路结构的第一实施例的示意图；
图4为本发明的AMOLED驱动电路结构的制作方法的步骤2-步骤3的第二施例的示意图；
图5为本发明的AMOLED驱动电路结构的制作方法的步骤4-步骤5的第二实施例的示意图暨本发明的AMOLED驱动电路结构的第二实施例的示意图；
图6为本发明的AMOLED驱动电路结构的制作方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图3或图5，本发明提供一种AMOLED驱动电路结构，包括：基板1、设于所述基板1上的图案化的第一金属层2、覆盖所述第一金属层2和基板1上的栅极保护层3、设于所述栅极保护层3上的有源层4、覆盖所述有源层4和栅极保护层3的刻蚀阻挡层5、设于所述刻蚀阻挡层5上的图案化的第二金属层6；
所述第一金属层2与所述第二金属层6在空间上交叠的区域为寄生电容区，所述栅极保护层3在寄生电容区内的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度。
具体地，以采用ES结构的薄膜晶体管作为AMOLED驱动电路的控制元件为例，此时，所述第一金属层2包括栅极21、以及与所述栅极21电性连接的栅极线22；所述第二金属层6包括源极61、漏极62、以及与所述源极61电性连接的数据线63；所述有源层4的位置对应所述栅极21设置，所述源极61与漏极62的位置对应所述有源层4的两端设置，所述源极61与漏极62分别通过两贯穿所述刻蚀阻挡层5的过孔与所述有源层4的两端相接触；所述栅极线22与数据线63相互垂直交错。当然，也可以采用BCE等其他结构的薄膜晶体管的作为AMOLED的驱动电路的控制元件，这并不会影响本发明的实现。
其中，所述寄生电容区位于所述源极61与栅极21在空间上交叠的区域、漏极62与栅极21在空间上交叠的区域、及栅极线22与数据线63在空间上的交叠的区域，也就是说，请参阅图3或图5，在所述源极61与栅极21在空间上交叠的区域、漏极62与栅极21在空间上交叠的区域、及栅极线22与数据线63在空间上的交叠的区域对应的栅极保护层3的厚度大于其余部分的栅极保护层3的厚度。
具体地，请参阅图2和图3，在本发明的第一实施例中，所述寄生电容区内的栅极保护层3包括基础部31、以及位于所述基础部31上的增厚部32，所述基础部31先沉积，所述增厚部32后沉积并通过一道光罩制程对所述增厚部32单独进行图案化，优选地，所述基础部31的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合，所述增厚部32的材料为光阻材料，进而可以通过曝光和显影制程直接完成增厚部32的图案化，当然所述增厚部32也可以为其他无机非金属材料，此处并不做限制，在本发明的第一实施例中形成所述增厚部32的光罩制程采用现有技术中通用的普通黄光制程即可。
具体地，请参阅图4和图5，在本发明的第二实施例中，所述寄生电容区内的栅极保护层3包括基础部31、以及位于所述基础部31上的增厚部32，所述基础部31与所述增厚部32同时沉积并通过一道半色调光罩(Half-Tone Mask，HTM)或灰阶光罩(Gray-Tone Mask，GTM)进行图案化，优选地，所述基础部31和增厚部32的材料均为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合，通过所述半色调光罩或灰阶光罩进行图案化具体为去除所述预设的寄生电容区外的部分栅极保护层材料，保留寄生电容区内的全部栅极保护层材料，从而使得所述栅极保护层3在寄生电容区内的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度。
需要说明的是，电容的大小正比于电容两电极板的正对面积与间距的比值，因而AMOLED驱动电路中的寄生电容区的寄生电容大小正比于第一金属层2与第二金属层6在空间上交叠的面积与间距的比值，本发明通过增大栅极保护层3在寄生电容区内的厚度，使第一金属层2与第二金属层6之间的间距增大，能够有效降低AMOLED驱动电路中的寄生电容，进而减少寄生电容对AMOLED驱动电路性能的影响，尤其是对带补偿功能的AMOLED驱动电路的补偿功能的影响，能够大大提升AMOLED显示器件的性能。
请参阅图6，本发明还提供一种AMOLED驱动电路结构的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、请参阅图1，提供一基板1，在所述基板1上形成图案化的第一金属层2。
具体地，所述基板1为透明玻璃基板或透明塑料基板，所述第一金属层2的材料为铝、钼及铜等金属中的一种或多种的组合。
步骤2、请参阅图2或图4，在所述第一金属层2及基板1上覆盖栅极保护层3，所述栅极保护层3在预设的寄生电容区的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度。
具体地，请参阅图2，在本发明的第一实施例中，所述步骤2包括：
步骤21、在所述第一金属层2及基板1上沉积基础部材料，形成覆盖所述第一金属层2及基板1的栅极保护层3的基础部31；
步骤22、在所述栅极保护层3的基础部31上沉积增厚部材料，并通过一道光罩制程对所述增厚部材料进行图案化，形成位于预设的寄生电容区内的栅极保护层3的增厚部32。优选地，在本发明的第一实施例中，所述基础部31的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合，所述增厚部32的材料为光阻材料、或无机非金属材料。
具体地，请参阅图4，在本发明的第二实施例中，所述步骤2包括：在所述第一金属层2及基板1上沉积栅极保护层材料，并通过一道半色调光罩或灰阶光罩去除所述预设的寄生电容区外的部分栅极保护层材料，保留寄生电容区内的全部栅极保护层材料，从而形成覆盖所述第一金属层2及基板1的栅极保护层3的基础部31、以及位于所述寄生电容区内的基础部31上的栅极保护层3的增厚部32；优选地，在本发明的第二实施例中，所述基础部31和增厚部32的材料均为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合。
步骤3、请参阅图2或图4，在所述栅极保护层3上形成有源层4。
具体地，所述有源层4的材料包括单晶硅、多晶硅或者氧化物半导体。
步骤4、请参阅图3或图5，在所述有源层4及栅极保护层3上覆盖刻蚀阻挡层5。
具体地，所述刻蚀阻挡层5的材料为氧化硅和氮化硅中的一种或多种的组合。
步骤5、请参阅图3或图5，在所述刻蚀阻挡层5上形成图案化的第二金属层6，所述第一金属层2与所述第二金属层6在空间上交叠的区域与所述预设的寄生电容区的位置相对应。
具体地，以采用ES结构的薄膜晶体管作用AMOLED驱动电路的控制元件为例，此时，所述第一金属层2包括栅极21、以及与所述栅极21电性连接的栅极线22；所述第二金属层6包括源极61、漏极62、以及与所述源极61电性连接的数据线63；所述有源层4的位置对应所述栅极21设置，所述源极61与漏极62的位置对应所述有源层4的两端设置，所述源极61与漏极62分别通过两贯穿所述刻蚀阻挡层5的过孔与所述有源层4的两端相接触；所述栅极线22与数据线63相互垂直交错。当然，也可以采用BCE等其他结构的薄膜晶体管的作为AMOLED的驱动电路的控制元件，这并不会影响本发明的实现。
需要说明的是，电容的大小正比于电容两电极板的正对面积与间距的比值，因而AMOLED驱动电路中的寄生电容区的寄生电容大小正比于第一金属层2与第二金属层6在空间上交叠的面积与间距的比值，本发明通过增大栅极保护层3在寄生电容区内的厚度，使第一金属层2与第二金属层6之间的间距增大，能够有效降低AMOLED驱动电路中的寄生电容，进而减少寄生电容对AMOLED驱动电路性能的影响，尤其是对带补偿功能的AMOLED驱动电路的补偿功能的影响，能够大大提升AMOLED显示器件的性能。
综上所述，本发明提供一种AMOLED驱动电路结构，通过增大栅极保护层在寄生电容区的厚度，来减少AMOLED驱动电路中的寄生电容，包括AMOLED驱动电路中的薄膜晶体管的寄生电容及布线寄生电容，进而减少寄生电容对AMOLED驱动电路性能的影响，尤其是对带补偿功能的AMOLED驱动电路的补偿功能的影响，提升AMOLED显示器件的性能；本发明还提供一种AMOLED驱动电路结构的制作方法，能够减少AMOLED驱动电路的寄生电容，提升AMOLED显示器件的性能。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种AMOLED驱动电路结构，其特征在于，包括：基板(1)、设于所述基板(1)上的图案化的第一金属层(2)、覆盖所述第一金属层(2)和基板(1)上的栅极保护层(3)、设于所述栅极保护层(3)上的有源层(4)、覆盖所述有源层(4)和栅极保护层(3)的刻蚀阻挡层(5)、设于所述刻蚀阻挡层(5)上的图案化的第二金属层(6)；
所述第一金属层(2)与所述第二金属层(6)在空间上交叠的区域为寄生电容区，所述栅极保护层(3)在寄生电容区内的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度；
所述第一金属层(2)包括栅极(21)、以及与所述栅极(21)电性连接的栅极线(22)；
所述第二金属层(6)包括源极(61)、漏极(62)、以及与所述源极(61)电性连接的数据线(63)；
所述有源层(4)的位置对应所述栅极(21)设置，所述源极(61)与漏极(62)的位置对应所述有源层(4)的两端设置，所述源极(61)与漏极(62)分别通过两贯穿所述刻蚀阻挡层(5)的过孔与所述有源层(4)的两端相接触；
所述栅极线(22)与数据线(63)相互垂直交错；
所述寄生电容区位于所述源极(61)与栅极(21)在空间上交叠的区域、漏极(62)与栅极(21)在空间上交叠的区域、及栅极线(22)与数据线(63)在空间上的交叠的区域。
2.如权利要求1所述的AMOLED驱动电路结构，其特征在于，所述寄生电容区内的栅极保护层(3)包括基础部(31)、以及位于所述基础部(31)上的增厚部(32)，所述基础部(31)与所述增厚部(32)同时沉积并通过一道半色调光罩或灰阶光罩进行图案化。
3.如权利要求1所述的AMOLED驱动电路结构，其特征在于，所述寄生电容区内的栅极保护层(3)包括基础部(31)、以及位于所述基础部(31)上的增厚部(32)，所述基础部(31)先沉积，所述增厚部(32)后沉积并通过一道光罩制程对所述增厚部(32)单独进行图案化。
4.如权利要求3所述的AMOLED驱动电路结构，其特征在于，所述增厚部(32)的材料为光阻材料、或无机非金属材料。
5.一种AMOLED驱动电路结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板(1)，在所述基板(1)上形成图案化的第一金属层(2)；
步骤2、在所述第一金属层(2)及基板(1)覆盖栅极保护层(3)，所述栅极保护层(3)在预设的寄生电容区的厚度大于其在所述寄生电容区外的厚度；
步骤3、在所述栅极保护层(3)上形成有源层(4)；
步骤4、在所述有源层(4)及栅极保护层(3)上覆盖刻蚀阻挡层(5)；
步骤5、在所述刻蚀阻挡层(5)上形成图案化的第二金属层(6)，所述第一金属层(2)与所述第二金属层(6)在空间上交叠的区域与所述预设的寄生电容区的位置相对应；
所述第一金属层(2)包括栅极(21)、以及与所述栅极(21)电性连接的栅极线(22)；所述第二金属层(6)包括源极(61)、漏极(62)、以及与所述源极(61)电性连接的数据线(63)；
所述有源层(4)的位置对应所述栅极(21)设置，所述源极(61)与漏极(62)的位置对应所述有源层(4)的两端设置，所述源极(61)与漏极(62)分别通过两贯穿所述刻蚀阻挡层(5)的过孔与所述有源层(4)的两端相接触；
所述栅极线(22)与数据线(63)相互垂直交错；
所述预设的寄生电容区分别对应所述源极(61)与栅极(21)在空间上交叠的区域、漏极(62)与栅极(21)在空间上交叠的区域、及栅极线(22)与数据线(63)在空间上的交叠的区域。
6.如权利要求5所述的AMOLED驱动电路结构的制作方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
在所述第一金属层(2)及基板(1)上沉积栅极保护层材料，并通过一道半色调光罩或灰阶光罩去除所述预设的寄生电容区外的部分栅极保护层材料，保留寄生电容区内的全部栅极保护层材料，从而形成覆盖所述第一金属层(2)及基板(1)的栅极保护层(3)的基础部(31)、以及位于所述寄生电容区内的基础部(31)上的栅极保护层(3)的增厚部(32)。
7.如权利要求5所述的AMOLED驱动电路结构的制作方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
步骤21、在所述第一金属层(2)及基板(1)上沉积基础部材料，形成覆盖所述第一金属层(2)及基板(1)的栅极保护层(3)的基础部(31)；
步骤22、在所述栅极保护层(3)的基础部(31)上沉积增厚部材料，并通过一道光罩制程对所述增厚部材料进行图案化，形成位于预设的寄生电容区内的栅极保护层(3)的增厚部(32)。
8.如权利要求7所述的AMOLED驱动电路结构的制作方法，其特征在于，所述增厚部(32)的材料为光阻材料、或无机非金属材料。
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