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TW201308706A - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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TW201308706A
TW201308706A TW101104264A TW101104264A TW201308706A TW 201308706 A TW201308706 A TW 201308706A TW 101104264 A TW101104264 A TW 101104264A TW 101104264 A TW101104264 A TW 101104264A TW 201308706 A TW201308706 A TW 201308706A
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TW
Taiwan
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electrode
layer
display device
organic light
emitting display
Prior art date
Application number
TW101104264A
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English (en)
Inventor
李律圭
朴鮮
Original Assignee
三星顯示器有限公司
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Publication date
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Abstract

一種有機發光顯示裝置被揭露。在一觀點中，此裝置包含一薄膜電晶體，其包括主動層、閘極電極、及源極電極與汲極電極。此裝置也包含至少二電容，每一個包括具有摻有離子雜質之第一區域及未摻有離子雜質之第二區域且與主動層形成在同一平面之第一電極。每一電容也包含與閘極電極形成在同一平面且對應第二區域設置之第二電極。此裝置亦包含與閘極電極形成在同一平面且連接至源極電極與汲極電極的其中之一之像素電極、設置在像素電極上之發光層、以及設置在發光層上之反向電極。

Description

有機發光顯示裝置及其製造方法
相關專利申請的交互參照
此申請案主張於2011年8月9日向韓國智慧財產局所提交的韓國專利申請號10-2011-0079149的效益，其所揭露之內容全部在此被納入以供參考。
所揭露的技術是有關一種有機發光顯示裝置及其製造方法。
有機發光顯示裝置可被製造成輕量且薄的裝置，也可具有寬廣的視角、短暫的反應速度以及低電源消耗。因為這些優點，它們作為下一代的顯示裝置是持續被注意的。
一個發明觀點是一種有機發光顯示裝置，係包含含有主動層、閘極電極以及源極電極與汲極電極的薄膜電晶體。此裝置也包含至少二電容，其每一電容具有包含摻有離子雜質的第一區域以及未摻有離子雜質的第二區域之第一電極，且與薄膜電晶體的主動層形成於同一平面。電容也包含與薄膜電晶體的閘極電極形成於同一平面之第二電極，此處第二電極的邊界對應第二區域。此裝置也包含與薄膜電晶體的閘極電極形成於同一平面上且連接至源極電極與汲極電極的其中之一之像素電極、設置在像素電極上的發光層以及設置在發光層上的反向電極。
另一個發明觀點是一種製造有機發光顯示裝置的方法。此方法包含執行第一光罩程序，其中半導體層形成在基板上且半導體層被圖樣化以形成薄膜電晶體的主動層及至少二電容的第一電極。此方法也包含執行第二光罩程序，其中第一絕緣層形成在第一光罩程序的最終結構上，且透明導電材料與第一金屬依序地沉積在第一絕緣層上且被圖樣化以形成薄膜電晶體的閘極電極、至少二電容的第二電極以及像素電極。此方法也包含執行第三光罩程序，其中第二絕緣層形成在第二光罩程序的最終結構上，且形成用以暴露主動層的源極區與汲極區及像素電極的部分之接觸孔。此方法也包含執行第四光罩程序，其中第二金屬沉積在第三光罩程序的最終結構上，且第二金屬被圖樣化以形成分別接觸源極區與汲極區的源極電極與汲極電極，以及移除在像素電極上的第一金屬與第二金屬。此方法也包含執行第五光罩程序，其中第三絕緣層形成在第四光罩程序的最終結構上，且第三絕緣層被圖樣化以暴露像素電極。
下文中，各種實施例與觀點參照附圖來詳細描述。
第1圖係為根據一實施例之包含於有機發光顯示裝置1的像素之平面示意圖，第2圖係為第1圖之有機發光顯示裝置之電路圖，第3A圖係為沿著第1圖的A-A線所截取之剖面圖以及第3B圖係為沿著第1圖的B-B線所截取之剖面圖。
參照第1圖，包含於有機發光顯示裝置1的像素包含複數個含有掃描線S、資料線D、電源電壓供應線V及補償控制訊號線CC之導電線、發光區EL、第一至第三薄膜電晶體(TFTs)TR1、TR2與TR3、第一電容Cst以及第二電容Cvth。
第1圖的有機發光顯示裝置是示範且本發明並不限於此。也就是說，除了在第1圖中所描繪的導電線之外，有機發光顯示裝置可進一步包含其他導電線。並且，某些導電線例如補償控制訊號線CC可不包含在每一像素中。舉例來說，鄰近的像素可分享相同的補償控制訊號線CC。並且，薄膜電晶體的數量與電容的數量不受限制。舉例來說，根據一像素電路單元，三個或更多的薄膜電晶體以及兩個或更多的電容可被合併使用。
參照第1圖與第2圖，第一薄膜電晶體TR1的閘極電極連接至掃描線S，其源極電極連接至資料線D，以及其汲極電極連接至第一電容Cst的一個電極。第二薄膜電晶體TR2的閘極電極連接至第二電容Cvth的一個電極，其源極電極連接至電源電壓供應線V，以及其汲極電極連接至發光區EL的陽極。第三薄膜電晶體TR3的閘極電極連接至補償控制訊號線CC，第三薄膜電晶體TR3的源極電極連接至第二薄膜電晶體TR2的閘極電極，以及第三薄膜電晶體TR3的汲極電極連接至第二薄膜電晶體TR2的汲極電極。就這一點而言，第一薄膜電晶體TR1作為開關電晶體、第二薄膜電晶體TR2作為驅動電晶體以及第三薄膜電晶體TR3作為用以補償臨界電壓Vth之補償電晶體。第2圖中所描繪的第一薄膜電晶體TR1、第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3是P型薄膜電晶體，但不限於此。舉例來說，第一薄膜電晶體TR1、第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3中的至少之一可為N型薄膜電晶體。
第一電容Cst的一個電極連接至電源電壓供應線V，且其另一個電極連接至第一薄膜電晶體TR1的汲極電極。第二電容Cvth的一個電極連接至第二薄膜電晶體TR2的閘極電極，且其另一個電極連接至第一薄膜電晶體TR1的汲極電極。連接至第一薄膜電晶體TR1的汲極電極之第一電容Cst的電極與第二電容Cvth的電極是彼此電性連接的。就這一點而言，當資料訊號施加至第一薄膜電晶體TR1時，第一電容Cst可作為用於儲存資料訊號的儲存電容，以及第二電容Cvth可作為用於補償臨界電壓Vth的變化之補償電容。
參照第3A圖，第一薄膜電晶體TR1設置在基板10上。第一薄膜電晶體TR1包含設置在基板10上的主動層21、閘極電極23與24、以及源極電極與汲極電極26。第3A圖僅描繪第一薄膜電晶體TR1的剖面，而第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3具有與第一薄膜電晶體TR1相似的剖面。
基板10可由各種材料形成，例如玻璃或塑膠。若本實施例的有機發光顯示裝置1是底部發射型顯示裝置且影像是朝向基板10形成，基板10可由透明材料形成。
雖然沒有描繪在第3A圖中，可進一步形成緩衝層(未顯示)在基板10上以形成平坦表面且防止雜質元素滲透到基板10上方的層。緩衝層可包含SiO2以及/或SiNx。
主動層21可由非晶矽或結晶矽形成，且可包含摻有離子雜質的通道區21a以及設置在通道區21a外側摻有離子雜質的源極區與汲極區21b。源極區與汲極區21b可包含例如藉由摻雜第3族元素所形成的P型半導體或藉由摻雜第5族元素所形成的N型半導體。
作為閘極絕緣層的第一絕緣層12設置在主動層21上。第一絕緣層12可以一或多個由SiNx以及/或SiO2形成的無機層來形成。
閘極電極23與24是對應於第一絕緣層12的通道區21a而設置。閘極電極23與24包含由透明導電材料形成的第一層23以及由低阻抗金屬形成且設置在第一層23上方的第二層24。閘極電極23與24可包含具有不同蝕刻選擇性的導電材料。舉例來說，第一層23可包含一含有選自於由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅 (ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)及氧化鋁鋅(AZO)所組成的群組中的至少之一的透明導電材料。第二層24可包含選自於由鈦、鉬、鋁、銀、銅及其合金所組成的群組中的至少之一材料。
第二絕緣層15可設置在閘極電極23與24上。第二絕緣層15可作為用以絕緣閘極電極23與24以及源極電極與汲極電極26的層間絕緣層。第二絕緣層15可由各種絕緣材料形成。舉例來說，第二絕緣層15可由像是氧化物或氮化物的有機材料或無機材料所形成。用以形成第二絕緣層15的無機材料可包含SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2、ZrO2、BST或PZT，以及用以形成第二絕緣層15的有機材料可包含一般可用的高分子，像是PMMA或PS、具有酚基的高分子衍生物、丙烯酸系(acryl-based)高分子、亞醯胺系高分子、芳基酯系高分子、醯胺系高分子、氟系高分子、對二甲苯系(p-xylene-based)高分子、乙烯醇系高分子或其摻合物。並且，第二絕緣層15可具有包含無機絕緣層與有機絕緣層之複合堆疊。
源極電極與汲極電極26設置在第二絕緣層15上。源極電極與汲極電極26連接至主動層21的源極區與汲極區21b。
第一電容Cst設置在基板10上。第一電容Cst包含可與主動層21形成於同一平面之第一電極31，以及可與閘極電極23與24形成於同一平面上之第二電極33與34。
第一電極31可包含未摻有離子雜質的部件31a與摻有離子雜質的部件31b。摻有離子雜質的部件31b係設置以圍繞未摻有離子雜質的部件31a。離子雜質可藉由摻雜第3族元素而形成為P型半導體或藉由摻雜第5族元素而形成為N型半導體。
未摻有離子雜質的部件31a可形成為與主動層21的通道區21a相同的非晶半導體或多晶半導體。摻有離子雜質的部件31b可形成為與主動層21的源極區與汲極區21b相同的非晶半導體或多晶半導體。在當前的實施例中，第一電極31的周圍掺有離子雜質，因而相較於不具有摻雜離子雜質之區域的結構而能下降施加至第一電容Cst的電壓。
第一絕緣層12形成在第一電極31上且作為第一電容Cst的介電層。
第二電極33與34設置在第一絕緣層12上。第二電極33與34包含由與閘極電極的第一層23相同的透明導電材料形成的第一層33，以及由與閘極電極的第二層24相同的金屬形成的第二層34。
第二電極33與34是對應於第一電極31之未摻有離子雜質的部件31a而設置。第二電極33與34的尺寸在實質上是與第一電極31之未摻有離子雜質的部件31a的尺寸相同。如稍後將被描述之，若第一電極31掺有離子，第二電極33與34作為摻雜阻隔光罩(doping block mask)。
發光區EL設置在基板10上。發光區EL包含像素電極13、發光層18以及反向電極19。
第二絕緣層15形成在像素電極13的邊界上。第三絕緣層17形成在第二絕緣層15上。第三絕緣層17具有暴露像素電極13之頂部的第四接觸孔C4。發光層18設置在第四接觸孔C4中。在此實施例中，發光層18決定發光區EL。
發光層18可例如包含低分子量的有機材料或高分子有機材料。若發光層18包含低分子量的有機材料，電洞傳輸層(HTL)、電洞注入層(HIL)、電子傳輸層(ETL)以及電子注入層(EIL)可形成在發光層18附近。並且，各種其他層可依需要而進一步形成在發光層18附近。在這種情況下，低分子量的有機材料可為銅鈦菁(CuPc)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基聯苯胺(NPB)或三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)。並且，若發光層18包含高分子有機材料，HTL可形成在發光層18附近。HTL可包含聚（3,4）-乙烯-二羥基噻吩(PEDOT)或聚苯胺(PANI)。在這種情況下，用以形成發光層18的高分子有機材料可為聚苯撑乙烯撑(poly-phenylenevinylene，PPV)系材料或聚芴(polyfluorene)系材料。除上述有機材料之外，發光層18可進一步包含無機材料。
反向電極19沉積在發光層18上作為所有像素的共用電極。在根據本實施例的有機發光顯示裝置1中，像素電極13是使用作為陽極，而反向電極19是使用作為陰極。然而，在另一實施例中，像素電極13是使用作為陰極，而反向電極19是使用作為陽極。
反向電極19可為包含反射材料的反射電極。在這種情況下，反向電極19可包含選自於由鋁、鎂、鋰、鈣、氟化鋰-鈣(LiF/Ca)及氟化鋰-鋁(LiF/Al)所組成的群組中的至少之一材料。因為反向電極19是反射電極，自發光層18發射的光藉由反向電極19反射且反射光通過由透明導電材料形成的像素電極13朝向基板10發射。
參照第3B圖，第二電容Cvth設置在基板10上。第二電容Cvth包含與主動層21形成於同一平面的第一電極41以及與閘極電極23與24形成於同一平面的第二電極43與44。第一電極41可與主動層21形成於同一層以及第二電極43與44可與閘極電極23與24形成於同一層。
第一電極41可包含未摻有離子雜質的部件41a與摻有離子雜質的部件41b。摻有離子雜質的部件41b係設置以圍繞未摻有離子雜質的部件41a。離子雜質可藉由摻雜第3族元素而形成為P型半導體或藉由摻雜第5族元素而形成為N型半導體。然而，第一電容Cst之摻有離子雜質的部件31b以及第二電容Cvth之摻有離子雜質的部件41b是摻雜相同類型的離子雜質。
未摻有離子雜質的部件41a可形成為與主動層21的通道區21a相同的非晶半導體或多晶半導體。摻有離子雜質的部件41b可形成為與主動層21的源極區與汲極區21b相同的非晶半導體或多晶半導體。在當前的實施例中，第一電極41的邊界摻有離子雜質，因而相較於不具有摻雜離子雜質之區域的結構而能下降施加至第二電容Cvth的電壓。
第一絕緣層12形成在第一電極41上。第二電極43與44設置在第一絕緣層12上。第二電極43與44包含由與閘極電極的第一層23相同的透明導電材料形成的第一層43，以及由與閘極電極的第二層24相同的金屬形成的第二層44。
第二電極43與44是對應於第一電極41之未摻有離子雜質的部件41a而設置。第二電極43與44的尺寸在實質上是與第一電極41之未摻有離子雜質的部件41a的尺寸相同。如稍後將被描述之，若第一電極41掺有離子，第二電極43與44作為摻雜阻隔光罩(doping block mask)。
參照第3A與3B圖，根據本實施例的有機發光顯示裝置1包含至少二電容Cst與Cvth，係包含其邊界具有摻有離子雜質的部件31b與41b的第一電極31與41，因而相較於不具有摻雜離子雜質之區域的結構而能下降施加至電容Cst與Cvth的電壓。此外，有機發光顯示裝置1允許在較不具有摻雜離子雜質之區域的結構更寬的電壓範圍內維持不變的靜電電容。因此，當電路構成時，不具有摻雜離子雜質之區域的結構可提升電壓限度(voltage margin)。
同時，參照第1圖與第2圖，電容Cst與Cvth的第一電極31與41是彼此電性連接的，且尤其是電性連接第一電極31與41的邊界之摻有離子雜質的部件31b與41b之間，而電容Cst與Cvth的第二電極33、34、43與44是彼此電性分離的。
即使第一電容Cst與第二電容Cvth是彼此電性分離且係設置在第1圖中的發光區EL之上與之下，這僅僅是例示性。根據當前的實施例之有機發光顯示裝置1不限於所顯示的電容設置。舉例來說，第一電容Cst與第二電容Cvth之一或其兩者可設置在發光區EL與電源電壓供應線V之間，且第一電容Cst與第二電容Cvth以及電源電壓供應線V可部分重疊。
下文中，根據一實施例之製造有機發光顯示裝置1的方法參照第4圖至第8圖來詳細描述。
第4圖係為描繪在有機發光顯示裝置1上執行第一光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第4圖，第一薄膜電晶體TR1的主動層21a、第一電容Cst的第一電極31a以及第二電容Cvth的第一電極41a形成在基板10上。
雖然沒有描繪在第4圖中，半導體層(未顯示)沉積在基板10上，且光阻(未顯示)塗佈在半導體層上。藉由執行使用第一光罩(未顯示)的光刻(photolithography)程序，半導體層被圖樣化以同時形成第一薄膜電晶體TR1的主動層21a、第一電容Cst的第一電極31a以及第二電容Cvth的第一電極41a。雖然沒有描繪在第4圖中，第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3可藉由使用相同於用以形成第一薄膜電晶體TR1的方法而形成。
在藉由光刻執行的第一光罩程序中，第一光罩暴露至由暴露裝置(未顯示)發射的光，且接著一系列包含顯影、蝕刻、脫色(stripping)或灰化的程序就此執行。
主動層21a可包含非晶矽或多晶矽。並且，主動層21a可藉由結晶化多晶矽至非晶矽而形成。非晶矽的結晶化可藉由例如是快速熱退火(RTA)、固相結晶(SPC)、準分子雷射退火(ELA)、金屬誘發結晶(MIC)、金屬誘發橫向結晶(MILC)或連續橫向固化(SLS)而執行。
第5圖係為描繪在有機發光顯示裝置1上執行第二光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第5圖，第一絕緣層12沉積在第4圖中所描繪之第一光罩程序的最終結構上，且閘極電極23與24、第一電容Cst的第二電極33與34、第二電容Cvth的第二電極43與44以及像素電極13與14依序地沉積在第一絕緣層12上。
閘極電極的第一層23、第一電容Cst的第二電極的第一層33、第二電容Cvth的第二電極的第一層43以及像素電極的第一層13可同時地形成在同一平面上，且可由選自於由ITO、IZO、ZnO及In2O3組成的群組中之相同的透明導電材料所形成。
閘極電極的第二層24、第一電容Cst的第二電極的第二層34、第二電容Cvth的第二電極的第二層44以及像素電極的第二層14可同時地形成在同一平面上，且可由選自於由鈦、鉬、鋁、銀、銅及其合金組成的群組中的至少之一所形成。
離子雜質摻雜在最終結構(D1)上。用以摻雜的離子雜質可為第3族元素及第5族元素的離子，且離子雜質的濃度可等於或大於1×1015原子/平方公分(atoms/cm2)，而摻雜可在主動層21以及薄膜電晶體的第一電極31與41上執行。
主動層21包含摻有離子雜質的源極區與汲極區21b以及未摻有離子雜質且插入在源極區與汲極區21b之間的通道區21a。也就是，使用閘極電極23與24作為自校準光罩(self aligning mask)，因此源極區與汲極區21b可不需使用分開的光罩而形成。
第一電容Cst的第二電極33與34以及第二電容Cvth的第二電極43與44的尺寸小於第一電極31與41的尺寸。第一電容Cst與第二電容Cvth的第一電極31與41在分別對應於第二電極33、34、43與44的位置包含未摻有離子雜質的區域31a與41a以及摻有離子雜質的區域31b與41b。也就是，使用第二電極33、34、43與44作為自校準光罩，因而摻有離子雜質的區域31b與41b可不需使用分開的光罩而形成。
第6圖係為描繪在有機發光顯示裝置1上執行第三光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第6圖，第二絕緣層15沉積在第5圖的第二光罩程序的最終結構上，且第二絕緣層15被圖樣化以形成暴露像素電極的第二層14的上表面的之第一接觸孔C1、暴露主動層21的部分源極區與汲極區21b之第二接觸孔C2、暴露第一電容Cst的部分第一電極31b之第三接觸孔C3。
第7圖係為描繪在有機發光顯示裝置1上執行第四光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第7圖，通過第二接觸孔C2分別接觸源極區與汲極區21b的源極電極與汲極電極26形成在第6圖中所描繪之第三光罩程序的最終結構上，第一薄膜電晶體TR1的汲極電極26以及第一電容Cst的第一電極31b通過第三接觸孔C3而彼此電性連接，且發光區EL的像素電極的第二層14的一部分被移除。
第四光罩程序可包含第一蝕刻程序以及在第一蝕刻程序之後的第二蝕刻程序。在第一蝕刻程序中，蝕刻用於形成沉積在像素電極的第二層14上的源極電極與汲極電極26之導電材料。在第二蝕刻程序中，移除像素電極的第二層14。當用於形成像素電極的第二層14的材料不同於用於形成源極電極與汲極電極26的材料時，蝕刻程序這樣的分開可能被需要。若用於形成像素電極的第二層14的材料與用以形成源極電極與汲極電極26的材料相同時，單一蝕刻程序是可能的。
第8圖係為描繪在有機發光顯示裝置1上執行第五光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第8圖，第三絕緣層17形成在第7圖中所描繪之第四光罩程序的最終結構上，且暴露像素電極的第一層13的上表面的接觸孔C4被形成。
發光層18(看第3A圖)形成在接觸孔C4內，且當電壓藉由像素電極的第一層13及反向電極19(看第3A圖)而施加至發光層18時，發光層18發射光。
第9圖係為根據另一實施例之包含於有機發光顯示裝置2的像素之平面示意圖。第10圖係為第9圖之有機發光顯示裝置2之電路圖。
在當前實施例的有機發光顯示裝置2與參照第1圖所描述的有機發光顯示裝置1之間的差異現在將於以下描述。
參照第9圖，有機發光顯示裝置2包含在基板10上的發光區EL、第一薄膜電晶體TR1、第一電容Cst以及第二電容Cvth。第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3在此省略。
除了第一電容Cst包含形成在第二電極33與34上的第二絕緣層15以及含有與形成在第二絕緣層15上的源極電極與汲極電極26相同材料的第三電極36，發光區EL、第一薄膜電晶體TR1以及第二電容Cvth的結構是與參照第1圖所描述的那些相同。
雖然未顯示在第9圖中，在第10圖中，第三電極36與第一電極31是彼此電性連接的。因此，第一電容Cst平行連接至形成在第一電極31及第二電極33與34之間的第一靜電電容Cst1，以及形成在第二電極33與34及第三電極36之間的第二靜電電容Cst2，因而增加第一電容Cst的整體靜電電容。
同時，雖然第三電極36形成於第9圖與第10圖中的第一電容Cst，實施例並不限於此。第三電極36形成於第二電容Cvth，其可增加第二電容Cvth的靜電電容。
第11圖係為根據另一實施例之包含於有機發光顯示裝置3的像素之平面示意圖。第12圖係為第11圖之有機發光顯示裝置3之電路圖。
在當前實施例的有機發光顯示裝置2與參照第1圖所描述的有機發光顯示裝置1之間的差異現在將於以下描述。
參照第11圖，有機發光顯示裝置3包含在基板10上的發光區EL、第一薄膜電晶體TR1、第一電容Cst以及第二電容Cvth。第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3在此省略。
除了第一電容Cst與第二電容Cvth包含第三電極36與46，發光區EL、第一薄膜電晶體TR1以及第二電容Cvth的結構與參照第1圖所描述的那些相同。第三電極36與46形成在第二絕緣層15上且包含和源極電極與汲極電極26相同的材料。第三電極36與46可重疊於電源電壓供應線V。電源電壓供應線V一般具有較掃描線S或資料線D相對更大的寬度，且是由具有高反射率或低穿透率的金屬所形成。因此，第一電容Cst與第二電容Cvth的第三電極36與46重疊於電源電壓供應線V，因而減少電容的面積且增加有機發光顯示裝置3的孔徑比。
同時，雖然未顯示在第11圖中，在第12圖中，第一電容Cst的第三電極36與第一電極31是彼此電性連接的。因此，第一電容Cst平行連接至形成在第一電極31及第二電極33與34之間的第一靜電電容Cst1，以及形成在第二電極33與34及第三電極36之間的第二靜電電容Cst2，因而增加第一電容Cst的整體靜電電容。
參照第12圖，第二電容Cvth的第三電極46與第一電極41是彼此電性連接的。因此，第二電容Cvth平行連接至形成在第一電極41及第二電極43與44之間的第一靜電電容Cvth1，以及形成在第二電極43與44及第三電極46之間的第二靜電電容Cvth2，因而增加第二電容Cvth的整體靜電電容。
下文中，作為比較例之製造有機發光顯示裝置4的方法將參照第13圖至第18圖來詳細描述。
第13圖係為作為比較例之有機發光顯示裝置4之剖面示意圖。參照第13圖，有機發光顯示裝置4包含在基板110上的發光區EL、第一薄膜電晶體TR1、第一電容Cst以及第二電容Cvth。第二薄膜電晶體TR2與第三薄膜電晶體TR3在此省略。
發光區EL、第一薄膜電晶體TR1的結構相同於參照第1圖所描述的那些，但是第一電容Cst與第二電容Cvth不同於參照第1圖所描述的那些。更詳細地，第一電容Cst與第二電容Cvth的第一電極131與141的摻雜分佈不同於參照第1圖所描述的那些。
第一電容Cst的第一電極131包含對應於第二電極133且摻有離子雜質的區域131b。第二電容Cvth的第一電極141包含對應於第二電極143且摻有離子雜質的區域141b。
同時，第一電容Cst的第二電極133的第二層134的末端部被第二絕緣層115所覆蓋，且其中心部分被移除。第二電容Cvth的第二電極143的第二層144的末端部被第二絕緣層115所覆蓋，且其中心部分被移除。
對應於具有被第二絕緣層115所覆蓋之末端部之第一電容Cst的第二電極的第二層134以及第二電容Cvth的第二電極的第二層144之第一電極131與141包含未摻有離子雜質的區域131a與141a。
第14圖係為描繪在作為比較例之有機發光顯示裝置4上執行第一光罩程序的結果之剖面示意圖。如上所述，第一薄膜電晶體TR1的主動層121a、第一電容Cst的第一電極131a以及第二電容Cvth的第一電極141a形成在基板110上。第15圖係為描繪在作為比較例之有機發光顯示裝置4上執行第二光罩程序的結果之剖面示意圖。
如第15圖所描述，第一絕緣層112沉積在第14圖中所描繪的第一光罩程序的最終結構上，且閘極電極123與124、第一電容Cst的第二電極133與134、第二電容Cvth的第二電極143與144以及像素電極113與114係依序地沉積在第一絕緣層112上。
在第一光罩程序之後，摻雜離子雜質在最終結構(D1)上。如上所述，用以摻雜的離子雜質可為第3族元素及第5族元素的離子，且離子雜質的濃度可等於或大於1×1015原子/平方公分(atoms/cm2)，而摻雜可在第一薄膜電晶體TR1的主動層121、第一電容Cst的第一電極131a以及第二電容Cvth的第一電極141a上執行。
第16圖係為描繪在作為比較例之有機發光顯示裝置4上執行第三光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第16圖，第二絕緣層115沉積在第15圖中所描繪的第二光罩程序的最終結構上，且第二絕緣層115被圖樣化以形成暴露像素電極的第二層114的上表面之第一接觸孔C1、暴露主動層121a的部分源極區與汲極區121b之第二接觸孔C2、暴露第一電容Cst的部分第一電極131b之第三接觸孔C3、暴露第一電容Cst的第二電極的部分第二層134之第五接觸孔C5以及暴露第二電容Cvth的第二電極的部分第二層144之接觸孔C6。
第17圖係為描繪在作為比較例之有機發光顯示裝置4上執行第四光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第17圖，通過第二接觸孔C2分別接觸源極區與汲極區121b的源極電極與汲極電極126形成在第16圖中所描繪的第三光罩程序的最終結構上，第一薄膜電晶體TR1的汲極電極126與第一電容Cst的第一電極131b通過第三接觸孔C3而彼此電性連接，且移除第一電容Cst的第二電極第二層134、第二電容Cvth的第二電極的第二層144以及發光區EL的像素電極的第二層114的部分。
在第四光罩程序之後，最終結構(D2)摻有離子雜質。如上所述，用以摻雜的離子雜質可為第3族元素及第5族元素的離子，且離子雜質的濃度可等於或大於1×1015原子/平方公分(atoms/cm2)，而摻雜可在第一電容Cst與第二電容Cvth的第一電極131與141的中心上執行。
因為第一電容Cst與第二電容Cvth的第二電極的第一層133與143具有1000埃(A)或更小的厚度，離子雜質可穿過第一層133與143且可摻雜在第一電極131b與141b上。然而，對應於具有被第二絕緣層115所覆蓋之末端部之第一電容Cst的第二電極的第二層134以及第二電容Cvth的第二電極的第二層144之第一電極131與141包含未摻有離子雜質的區域131a與141a。因此，即使摻雜執行兩次，障礙發生在減少施加至第一電容Cst與第二電容Cvth的電壓。
第18圖係為描繪在作為比較例之有機發光顯示裝置4上執行第五光罩程序的結果之剖面示意圖。參照第18圖，第三絕緣層117沉積在第17圖中所描繪的第四光罩程序的最終結構上，且暴露像素電極的第一層113的上表面之接觸孔C4被形成。發光層118(看第3A圖)形成在接觸孔C4內，且當電壓藉由像素電極的第一層113與反向電極19(看第3A圖)而施加至發光層118時，發光層118發射光。
因此，根據實施例之有機發光顯示裝置1到3具有一個摻雜操作，因而相較於作為比較例的有機發光顯示裝置4簡化了製造程序且減少了製造費用。
根據上述實施例之有機發光顯示裝置及其製造方法至少提供下述效應。
第一，摻雜程序被減少至一次，因此可簡化製造程序且可減少製造費用。第二，電容的上電極大於其下電極，且摻雜區域形成在下電極的邊界以及配線(wiring)，因此可改善電壓設計限度，儘管是MOS CAP。第三，電容是平行連接地，從而可改善整體的靜電電容。第四，具有上述效應的有機發光顯示裝置可藉由執行五次光罩程序而製得。
雖然某些特性已參照例示性實施例而被特別顯示及描述，該技術領域具有通常知識者將理解此處可做各種形式或細節的改變。
1~4．．．有機發光顯示裝置
10、110．．．基板
12、112．．．第一絕緣層
13、113．．．像素電極的第一層
14、114．．．像素電極的第二層
15、115．．．第二絕緣層
17、117．．．第三絕緣層
18．．．發光層
19．．．反向電極
21、121．．．主動層
21a．．．通道區
21b、121b．．．源極區與汲極區
23、123．．．閘極電極的第一層
24、124．．．閘極電極的第二層
26．．．源極電極與汲極電極
31、41、131、141．．．第一電極
31a、41a、131a、141a．．．第一電極之未摻有離子雜質的部件
31b、41b、131b、141b．．．第一電極之摻有離子雜質的部件
33、43、133、143．．．第二電極的第一層
34、44、134、144．．．第二電極的第二層
36、46．．．第三電極
A-A．．．截取線
B-B．．．截取線
C1~C6．．．接觸孔
CC．．．補償控制訊號線
D．．．資料線
D1、D2．．．最終結構
Cst．．．第一電容
Cst1、Cvth1．．．第一靜電電容
Cst2、Cvth2．．．第二靜電電容
Cvth．．．第二電容
EL．．．發光區
S．．．掃描線
TR1．．．第一薄膜電晶體
TR2．．．第二薄膜電晶體
TR3．．．第三薄膜電晶體
以及
V．．．電源電壓供應線
上述及其他特性與優點參照例示性實施例及附圖討論如下，其中：
第1圖係為根據一實施例之包含於有機發光顯示裝置的像素之平面示意圖；
第2圖係為第1圖之有機發光顯示裝置之電路圖；
第3A圖係為沿著第1圖的A-A線所截取之剖面圖；
第3B圖係為沿著第1圖的B-B線所截取之剖面圖；
第4圖係為描繪在第1圖之有機發光顯示裝置上執行第一光罩程序的結果之剖面示意圖；
第5圖係為描繪在第1圖之有機發光顯示裝置上執行第二光罩程序的結果之剖面示意圖；
第6圖係為描繪在第1圖之有機發光顯示裝置上執行第三光罩程序的結果之剖面示意圖；
第7圖係為描繪在第1圖之有機發光顯示裝置上執行第四光罩程序的結果之剖面示意圖；
第8圖係為描繪在第1圖之有機發光顯示裝置上執行第五光罩程序的結果之剖面示意圖；
第9圖係為根據另一實施例之包含於有機發光顯示裝置的像素之平面示意圖；
第10圖係為第9圖之有機發光顯示裝置之電路圖；
第11圖係為根據另一實施例之包含於有機發光顯示裝置的像素之平面示意圖；
第12圖係為第11圖之有機發光顯示裝置之電路圖；
第13圖係為作為比較例之有機發光顯示裝置之剖面示意圖；以及
第14圖至第18圖作為作為比較例之用以解釋製造有機發光顯示裝置的方法之剖面示意圖。
1．．．有機發光顯示裝置
10．．．基板
12．．．第一絕緣層
13．．．像素電極的第一層
14．．．像素電極的第二層
15．．．第二絕緣層
17．．．第三絕緣層
18．．．發光層
19．．．反向電極
21．．．主動層
21a．．．通道區
21b．．．源極區與汲極區
23．．．閘極電極的第一層
24．．．閘極電極的第二層
26．．．源極電極與汲極電極
31．．．第一電極
31a．．．第一電極之未摻有離子雜質的部件
31b．．．第一電極之摻有離子雜質的部件
33．．．第二電極的第一層
34．．．第二電極的第二層
C4．．．接觸孔
Cst．．．第一電容
EL．．．發光區
以及
TR1．．．第一薄膜電晶體

Claims (22)

  1. 一種有機發光顯示裝置，其包括：
    一薄膜電晶體，包括一主動層、一閘極電極以及一源極電極與一汲極電極；
    複數個電容，每一個包括：
       一第一電極，包括一摻有離子雜質之第一區域及一未摻有離子雜質之第二區域，且實質上與該薄膜電晶體的該主動層形成於同一平面；以及
       一第二電極，實質上與該薄膜電晶體的該閘極電極形成於同一平面，其中該第二電極的邊界對應該第二區域；
    一像素電極，實質上與該薄膜電晶體的該閘極電極形成於同一平面且連接至該源極電極與該汲極電極的其中之一；
    一發光層，設置在該像素電極上；以及
    一反向電極，設置在該發光層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一區域圍繞該第二區域。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二電極的尺寸實質上與該第二區域的尺寸相同。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中至少二該第一電極的該第一區域是彼此電性連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中至少二該第二電極是彼此電性分離。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該閘極電極包括：
    一第一層，包含一包含於該像素電極的透明導電材料；以及
    一第二層，包含一金屬。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第二電極包括：
    一第一層，包含一包含於該像素電極的透明導電材料；以及
    一第二層，包含一金屬。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之有機發光顯示裝置，其中該透明導電材料包括選自於由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In2O3)、氧化銦鎵(IGO)及氧化鋁鋅(AZO)所組成的群組中的至少之一。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中至少二該電容的每一個更包括一設置在該第二電極上之第三電極。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，其中該第三電極實質上與該源極電極及該汲極電極形成於同一平面，且包括與該源極電極及該汲極電極同一材料。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該主動層包括非晶矽或多晶矽。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜電晶體的該主動層、該閘極電極以及該源極電極與該汲極電極依序地設置在一基板上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之有機發光顯示裝置，其中一第一絕緣層設置在該主動層與該閘極電極之間，且直接設置在該像素電極的一底部。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該像素電極由一包括一透明導電材料之材料形成，以及該反向電極由一包括一反射材料之材料形成。
  15. 一種製造有機發光顯示裝置的方法，該方法包括：
    執行第一光罩程序，其中一半導體層形成在一基板上且圖樣化該半導體層以形成一薄膜電晶體的一主動層及複數個電容的第一電極；
    執行第二光罩程序，其中一第一絕緣層形成在該第一光罩程序的最終結構上，以及一透明導電材料及一第一金屬依序地沉積在該第一絕緣層上且被圖樣化以形成該薄膜電晶體的一閘極電極、至少二該電容的第二電極、及一像素電極；
    執行第三光罩程序，其中一第二絕緣層形成在該第二光罩程序的最終結構上，且形成用以暴露該主動層的一源極區與一汲極區及該像素電極的部分之接觸孔；
    執行第四光罩程序，其中一第二金屬沉積在該第三光罩程序的最終結構上，以及圖樣化該第二金屬以形成分別接觸該源極區與該汲極區的一源極電極與一汲極電極且以移除該像素電極上的該第一金屬及該第二金屬；以及
    執行第五光罩程序，其中一第三絕緣層形成在該第四光罩程序的最終結構上，且圖樣化該第三絕緣層以暴露該像素電極。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中在執行該第二光罩程序後，摻雜離子雜質於該源極區與該汲極區以及未與該第二電極重疊的該第一電極的邊界。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中一使用來連接至少二該第一電極的配線摻有離子雜質。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第二電極小於該第一電極。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第四光罩程序更包括：
    一第一蝕刻程序，用以移除該第二金屬；以及
    一第二蝕刻程序，用以移除該第一金屬。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第四光罩程序中，該第二金屬與該第一金屬為同一材料且該第一金屬與該第二金屬被同時蝕刻。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中圖樣化該第二金屬以進一步形成第三電極在該第二電極上。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中在執行該第五光罩程序後，一發光層及一反向電極進一步形成在該像素電極上。　

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