CN1314127C - 具有面板的平板显示器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种平板显示器件，其通过将公共电源线形成面板将相等的电源施加给所有像素，从而能够防止串联短路。该平板显示器件包括：形成在绝缘衬底上并通过接触孔与源/漏电极相连接的电源层；以及具有接触孔的缓冲层，用于使电源层和薄膜晶体管绝缘，其中，薄膜晶体管形成在缓冲层上并包括源/漏电极。

Description

具有面板的平板显示器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种平板显示器件，更具体地，涉及一种有机电致发光显示器件，其能够通过形成作为面板的公共电源层来防止串联短路(in-line short)和电源电压下降。
背景技术
图1A示出了传统有机电致发光显示器件的剖面结构。图1B示出了传统有机电致发光显示器件的平面结构。图1A示出了像素区15沿着图1B的线I-I的剖面结构。
参考图1A，透明绝缘衬底10分为其内形成有像素电极的第一区域11和其内形成有薄膜晶体管(TFT)和电容器的第二区域12。缓冲层15形成在绝缘衬底10上，以及薄膜晶体管和电容器形成在位于缓冲层15的上部分的第二区域12内。
薄膜晶体管形成在缓冲层15上并且配有具有源/漏区21和22的半导体层20、栅绝缘层30上的栅电极31，以及形成在层间绝缘层40上以便可以分别地通过接触孔41和42连接源/漏区21和22的源/漏电极51和52。电容器包括形成在栅绝缘层30上的第一电极32和形成在层间绝缘层40上的第二电极53，以便连接源电极51。层间绝缘层40插在电容器的第一和第二电极32和53之间的部分作为电容器的介电层。
另一方面，有机电致发光显示器件形成在第一区域11内。有机电致发光显示器件配置有形成在钝化层60上的第一像素电极70，以便通过通孔61与漏电极52连接，在开口部分81处的第一像素电极70上形成的有机电致发光EL层90，以及在包括有机EL层90的平坦层80上形成的第二像素电极95。
参考图1B，有机电致发光显示器件配置有多个信号线，即用于选择像素的栅极线35、施加数据信号的数据线55和通过给所有的像素施加相同的公共电压将驱动薄膜晶体管所需的参考电压提供到所有像素的电源线56。
像素被分别地排列在由信号线35、55和56限定的每一个像素区域，其中每一个像素区域包括多个连接到信号线上的薄膜晶体管，例如，两个晶体管、一个电容器以及一个有机电致发光显示器件。
在常规的有机电致发光显示器件的生产中，在形成栅电极31的同时形成了电容器的第一电极32和栅极线35，而在形成源/漏电极51、52时形成了电容器的第二电极53、数据线55和电源线56，其中源/漏电极之一，例如，源电极51和电容器的电极53通过连接到电源线56上而形成。
由于使两个信号线的每一个在上面描述的层上电分离地形成信号线，因此就有由于处理期间产生的导电颗粒使分别毗邻地排列的数据线55和电源线56之间发生串联短路(图1B中的59)的问题，从而产生线缺陷。
此外，由于两个不同的信号线中的每一个必须布置在一个层上，形成面板型的电源线是不可能的，并且应当通过以线形的方式构图电源线而形成信号线。因而，取决于施加公共电压的位置而产生的电压降导致电压不均匀，并且由于线形构图的电阻增加而导致电压下降。
另一方面，即使在同时形成栅极线和电源线而分开地形成数据线的情况中，由于两个信号线存在于同一个层上，也存在以上的串联短路和电压降低的问题。
发明内容
相应地，本发明的一个目的是提供通过形成作为面板的电源线而防止串联短路的平板显示器件，以及制造这样的平板显示器件的方法。
本发明的另一目的是提供可以防止电源电压下降的平板显示器件，以及制造这样的平板显示器件的方法。
在接下来的说明部分将提出本发明的其他目的和有益效果，通过说明部分，这些目的和效果将变得明了，并且可以通过本发明的实际例子使其得到理解。
通过提供一种平板显示器件可以得到本发明前述的和其它的目的，该平板显示器件包括：形成在绝缘衬底上并通过接触孔与源/漏电极相连接的电源层；以及形成有接触孔的缓冲层，以便绝缘电源层和薄膜晶体管；其中，薄膜晶体管形成在缓冲层上并包括源/漏电极。当该平板显示器件是前面光发射型时，电源层可以包括低电阻的不透明导电材料。当该平板显示器件是背光发射型时，电源层可以包括低电阻的透明导电材料。
优选地，电源层在对应于薄膜晶体管的位置处具有空区域的构图形状。
通过提供一种制造平板显示器件的方法可以得到本发明前述的和其它的目的，该方法包括：在绝缘衬底上形成电源层；在电源层上形成缓冲层；通过蚀刻缓冲层形成使电源层的一部分暴露的接触孔；以及形成通过接触孔与电源层相连接的岛状的导电构图。当该平板显示器件是前面光发射型时，电源层可以包括低电阻的不透明导电材料。当该平板显示器件是背光发射型时，电源层可以包括低电阻的透明导电材料。
优选地，使对应于薄膜晶体管的电源层的一部分形成空区域构图，以便消除背面偏置的影响。
附图说明
本发明的这些和其它的目的和有益效果将通过下面的实施例的详细描述变得明了并更得到更确切的理解，这里参考的附图中：
图1A是传统的有机电致发光显示器件的剖视图；
图1B是传统的有机电致发光显示器件的平面图；
图2A是根据本发明实施例的有机电致发光显示器件的剖视图；
图2B是根据图2A的实施例的有机电致发光显示器件的平面图；
图3是根据本发明另一个实施例的有机电致发光显示器件的剖视图；
图4A是用于说明根据图2A的实施例的、在电源层和源/漏电极之间的连接结构的示意图；
图4B是用于说明根据本发明另一个实施例的、在电源层和源/漏电极之间的连接结构的示意图。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例和在附图中举例说明的示例，其中，始终用相同的附图标记指代相同的元件。下面将参考附图来描述实施例，以便解释本发明。
图2A示出了根据本发明一个实施例的有机电致发光显示器件的剖视图，以及，图2B示出了根据图1的实施例的有机电致发光显示器件的平面结构，在图2A中，沿图2B的线II-II截取的剖示结构示出了用于一个像素区104的剖视图。
参考图2A和图2B，设置绝缘结构100，设置有其中形成像素电极的第一区域101以及其中形成TFT(薄膜晶体管)和电容器的第二区域102。通过在绝缘衬底100的前表面上淀积低电阻的电极材料形成面板型电源层105。缓冲层115形成在作为面板形成的电源层105上。
半导体层120形成在第二区域102的缓冲层115上，栅绝缘层125形成在由半导体层120组成的衬底的前表面上，并且，在半导体层120的上部分处的栅绝缘层125上同时形成栅极131和电容器的第一电极132。接着，通过离子注入n型或p型杂质之一到半导体层120中形成源/漏区121和122，其中在栅极131下面的半导体层120的一部分123起沟道层的作用。
顺序地，在包括栅极131和电容器的第一电极132的栅绝缘层125上形成层间绝缘层135。通过刻蚀层间绝缘层135，同时形成分别暴露出源/漏区121和122的第一和第二接触孔136和137以及暴露出电源层105的第三接触孔139。
在层间绝缘层135上淀积源/漏电极材料之后，通过对淀积的源/漏电极材料构图，同时形成源/漏电极141和142以及电容器的第二电极143，源/漏电极141和142通过第一和第二接触孔136和137分别与源/漏区121，122接触，并且电容器的第二电极143与源/漏电极141和142之一连接，例如，和源电极141连接。在淀积源/漏电极材料形成源/漏电极的同时，通过第三接触孔形成源/漏电极和电源层的接触。
因此，源/漏极之一，例如，源极141和电容器的第二电极143通过接触孔139与面板的电源层105连接。
在本发明的一个方面，不增加掩模工艺，因为用以将电源层105和源/漏极之一相连的接触孔139是与为源/漏极形成接触孔136和137的同时形成的。
图4A示出了根据本发明该实施例的、在面板形电源层和源/漏电极之间的连接状态。参考图4A，在面板形的衬底上形成电源层105，在每个像素区104设置接触孔139以露出电源层105的一部分，以及岛形导电构图145通过接触孔139与电源层105连接。
如图2B所示，导电构图145的一部分作为通过接触孔139连接的源电极141，同时导电构图145的剩余部分作为电容器的第二电极143。也就是说，尽管如图1B所示，虽然传统有机电致发光显示器件中有从电源线56延伸出来的电容器的第二电极53和源电极51的结构，但根据本发明的实施例由于电源层105形成面板形，那么起到源电极141和电容器的第二电极143的作用的导电构图就形成岛形。
在层间绝缘层135、源/漏电极141和142以及电容器的第二电极143上形成钝化层150，并且钝化层150具有通孔155，以露出源/漏电极141和142之一的一部分，例如，漏电极142。
随后，在钝化层150上形成像素电极160，通过通孔155与露出的漏电极142连接，平面层170淀积在包括像素电极160的钝化层150上。通过蚀刻平面层170形成开口部分175，以露出像素电极160的一部分。在开口部分175处形成EL(电致发光)层180，以及在EL层180上形成阴极电极作为透明电极190。
由于本发明的有机电致发光显示器件是前面光发射型，将电源层105形成面板形将不影响器件的运行。此外，在运用到背光发射结构的本发明的有机电致发光显示器件中，当电源层105形成透明面板时，采取面板结构不影响器件的运行。
由于在本发明的一个实施例中公共的电源线形成面板，如图2B所示，通过向四个方位外加公共电源电压，如箭头标记所示，不但可以使电源压降减小，而且还可以防止依靠外加电压的位置而导致的电压不均匀的问题。
尽管上面描述了使用公共电源线作为面板的本发明的技术可以运用到有机电致发光显示器件，而且也可以运用到有源矩阵液晶显示器件。此外，尽管本发明示出了在衬底上的半导体层的下部分形成面板结构，然而根据薄膜晶体管的结构，可以改变面板的形成位置。此外，如图4B所示，与薄膜晶体管或电源层中的电极对应的部分形成构图，以便消除薄膜晶体管背面偏置的影响。
在背光发射结构中，像素电极必须形成在除TFT(薄膜晶体管)区域以外的区域中。然而，当电致发光显示器件采用面板发射结构时，由于像素电极360可以形成在所有的像素区域上，开口比例可以提高，如图3所示。
根据本发明实施例的有机电致发光显示器件的优点在于通过以面板形的形式形成公共电源层可以防止串联短路和电源电压下降，并且，当形成源/漏接触孔时，通过形成接触孔的同时连接公共电源线、源/漏电极和电容器，故不需要附加的掩模工艺。
尽管示出和描述了本发明的部分实施例，但对于本领域的技术人员来说在不偏离本发明的精神实质和范围的情况下，实施例可以有各种形式的变化，并且包含在下面的权利要求及其等价物的范围内。

Claims (18)

1、一种平板显示器件，包括：
电源层，形成在绝缘衬底上；以及
缓冲层，形成于所述电源层上并具有接触孔，用于使电源层和薄膜晶体管绝缘，其中，所述薄膜晶体管形成在所述缓冲层上并且包括源/漏电极，
其中，所述电源层通过所述接触孔与薄膜晶体管的源/漏电极电连接，以使来自所述电源层的公共电压被施加到薄膜晶体管的源/漏电极。
2、根据权利要求1所述的平板显示器件，其中，电源层包括低电阻的不透明导电材料。
3、根据权利要求1所述的平板显示器件，其中，电源层包括低电阻的透明导电材料。
4、根据权利要求1所述的平板显示器件，其中，电源层具有面板形状。
5、根据权利要求1所述的平板显示器件，电源层在对应于薄膜晶体管的位置处具有空区域的构图形状。
6、一种制造平板显示器件的方法，包括：
在绝缘衬底上形成电源层；
在电源层上形成缓冲层；
通过蚀刻缓冲层形成使电源层的一部分暴露的接触孔；以及
形成岛状导电构图，用于通过接触孔与电源层相连接。
7、根据权利要求6所述的方法，其中，岛状导电构图起薄膜晶体管的源/漏电极和电容器的电极的作用。
8、根据权利要求7所述的方法，其中，使对应于薄膜晶体管的电源层的一部分形成空区域构图，以便消除背面偏置的影响。
9、根据权利要求6所述的方法，其中，电源层包括具有低电阻的不透明导电材料。
10、根据权利要求6所述的方法，其中，电源层包括具有低电阻的透明导电材料。
11、一种制造平板显示器件的方法，包括：
提供具有第一和第二区域的绝缘衬底；
在绝缘衬底上形成电源层；
在电源层上形成缓冲层；
在绝缘衬底的第二区域内的缓冲层上形成半导体层；
形成覆盖半导体层的栅绝缘层；
同时在栅绝缘层上形成栅极和电容器的第一电极；
在半导体层内形成源区和漏区；
在栅极上形成覆盖栅极和电容器的第一电极的层间绝缘层；
在层间绝缘层中形成第一和第二接触孔，用来使源区和漏区暴露，同时形成暴露电源层的第三接触孔；以及
在层间绝缘层上淀积源和漏电极材料之后，通过对淀积的源和漏电极材料构图，形成源和漏电极以及电容器的第二电极，源和漏电极通过第一和第二接触孔分别与源区和漏区接触，在淀积源/漏电极材料形成源/漏电极的同时，通过第三接触孔形成源/漏电极和电源层的接触。
12、根据权利要求11所述的方法，其中，通过离子注入n型或p型杂质之一到半导体层中而形成源区和漏区，在栅极下面的半导体层的一部分作为沟道层。
13、根据权利要求11所述的方法，其中，通过蚀刻层间绝缘层形成第一和第二接触孔。
14、根据权利要求13所述的方法，其中，进一步包括在层间绝缘层、源和漏电极以及电容器的第二电极上形成钝化层，并且钝化层具有通孔以使源和漏电极之一的一部分露出。
15、根据权利要求14所述的方法，其中从所述通孔中露出的为漏电极的一部分，该方法进一步包括在钝化层上形成像素电极，以便通过通孔使像素电极与漏电极相连接。
16、根据权利要求15所述的方法，其中，进一步包括在钝化层上形成平面层并覆盖在像素电极上。
17、根据权利要求16所述的方法，其中，进一步包括：
通过在所述平面层中形成开口部分以暴露像素电极的一部分；
在该开口部分中形成EL层；以及
在EL层上形成作为透明电极的阴极电极。
18、根据权利要求17所述的方法，其中，通过蚀刻平面层使像素电极的一部分暴露。
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