专利名称：有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量改善结构及方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构及方法，特别涉及一种于彩色滤光片上涂布一平坦层，或以一平坦层取代保护层，或在彩色滤光片上涂布一平坦层且以另一平坦层取代保护层的结构及方法，以有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
背景技术：
主动式全彩有机发光显示器(AMOLED)的发展趋势已由三色(RGB)或四色(RGBW)发光源逐渐发展为整合彩色滤光片的单一白光源，因此大幅提高画面分辨率与显示器尺寸。一般AMOLED整合彩色滤光片的工艺是采用COA(ColorFilter on Array)的结构，使用下发射型白光有机发光二极管(0LED)为发光源，但因增加彩色滤光片的工艺，造成后续沉积透明画素电极时的彩色滤光片表面粗糙度增加，影响有机发光二极管的工艺，因而降低优良率，导致画素影像质量不佳。
现有技术所揭露的有机发光二极管整合彩色滤光片的结构，如美国专利第6,515,428号”Pixel Structure of an Organic Light Emitting Diode DisplayDevice and its Manufacturing Method”，其结构如图1所示，其中一基板110上形成一多晶硅岛120，该多晶硅岛120上形成有一氧化层130，其中一栅极金属层135相应于该多晶硅岛120的位置形成于该氧化层130上，该氧化层130上再形成一介电层140并覆盖该栅极金属层135，接着一金属层150穿过该介电层140与该氧化层130而与该多晶硅岛120相连接，之后形成一彩色滤光片160在该金属层150之上，之后，再在该彩色滤光片160上形成一透明画素电极层170。在此现有结构中，由于金属层150上所形成的彩色滤光片160以溶液涂布，故在溶剂挥发固化后的彩色滤光片160表面将会相当粗糙，经量测可得该彩色滤光片160的表面粗糙数据约为35nm，使得后续所沉积的透明画素电极层170表面粗糙，进而使透明画素电极层170在与其上的有机发光二极管(OLED)层接触时容易与有机发光二极管(OLED)层上的金属层发生短路的情况，此也是造成画素影像不均匀与缺陷的主要因素。
图2所示则为另一现有技术所揭的有机发光二极管整合彩色滤光片的结构，其中一基板210上形成一多晶硅岛220，该多晶硅岛220上形成有一氧化层230，其中一栅极金属层235相应于该多晶硅岛220的位置形成于该氧化层230上，该氧化层230上再形成一彩色滤光片240并覆盖该栅极金属层235，接着一金属层250穿过该彩色滤光片240与该氧化层230而与该多晶硅岛220相连接，之后形成一保护层260于该金属层250之上，之后再在该保护层260上形成一透明画素电极层270。在此另一现有结构中，主要是以彩色滤光片240直接取代图1中的介电层140，但是由于上述彩色滤光片240表面将会相当粗糙的问题仍然存在，使得后续工艺将容易发生层间短路的情况，导致画素影像质量仍不佳。
有鉴于现有有机发光二极管整合彩色滤光片的结构及方法所产生因彩色滤光片工艺导致表面粗糙的问题，本发明提出一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的结构及方法，该结构及方法主要是在彩色滤光片上涂布一平坦层，或以一平坦层取代保护层，或在彩色滤光片上涂布一平坦层且以另一平坦层取代保护层，以有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，以有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
本发明的次要目的是提出一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的方法，以有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
为实现上述目的，该改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的结构，包括一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上；一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛；一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的位置形成于该氧化层上；一介电层，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层，该介电层开设有多个接触孔，该接触孔贯穿该介电层与该氧化层；一金属层，形成于该介电层之上，且经由该接触孔与该多晶硅岛连接；一彩色滤光片，形成于该金属层之上；一平坦层，涂布于该彩色滤光片之上；及一画素电极层，形成于该平坦层之上。
而且，为实现上述目的，该方法包括以下步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层是覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；在该氧化层上形成一介电层，且该介电层覆盖该栅极金属；在该介电层上开设多个接触孔，使该接触孔贯穿该介电层与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该介电层上形成一金属层；在该金属层上形成一彩色滤光片；在该彩色滤光片上涂布一平坦层；及在该平坦层上形成一画素电极层。
为实现上述目的，本发明提出一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的结构及方法，该结构及方法主要是在彩色滤光片上涂布一平坦层，或以一平坦层取代保护层，或在彩色滤光片上涂布一平坦层且以另一平坦层取代保护层，以有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为现有技术的有机发光二极管整合彩色滤光片的结构图；图2为另一现有技术的有机发光二极管整合彩色滤光片的结构图；图3为本发明的改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第一实施例结构图；图4为本发明的改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第二实施例结构图；图5为本发明的改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第三实施例结构图。
110、210、310、410、510基板120、220、320、420、520多晶硅岛
130、230、330、430、530氧化层135、235、335、435、535栅极金属层140、340介电层150、250、350、450、560金属层160、240、360、440、540彩色滤光片170、270、380、470、580透明画素电极层260保护层370、460平坦层550第一平坦层570第二平坦层具体实施方式
为使贵审查委员能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配合图式详细说明如下图3所示为本发明的改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第一实施例结构，其中一基板310上是形成一多晶硅岛320，该多晶硅岛320上形成有一氧化层330，其中一栅极金属层335相应于该多晶硅岛320的位置形成于该氧化层330上，该氧化层330上再形成一介电层340并覆盖该栅极金属层335，接着一金属层350穿过该介电层340与该氧化层330而与该多晶硅岛320相连接，之后，形成一彩色滤光片360在该金属层350之上，之后，在该彩色滤光片360上涂布一感光材料的平坦层370，再在该平坦层370上形成一透明画素电极层380。此第一实施例结构，用以改进前述现有技术的美国专利结构，通过在表面粗糙的彩色滤光片上涂布一平坦层，即足以大幅降低表面粗糙度，进而改善影像质量。
本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第一实施例的制造方法，包括下列步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；
在该氧化层上形成一介电层，且该介电层覆盖该栅极金属；在该介电层上开设多个接触孔，使该接触孔是贯穿该介电层与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该介电层上形成一金属层；在该金属层上形成一彩色滤光片；在该彩色滤光片上涂布一平坦层；及在该平坦层上形成一透明画素电极层。
图4所示为本发明的改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第二实施例结构，其中一基板410上形成一多晶硅岛420，该多晶硅岛420上形成有一氧化层430，其中一栅极金属层435相应于该多晶硅岛420的位置形成于该氧化层430上，该氧化层430上再形成一彩色滤光片440并覆盖该栅极金属层435，接着一金属层450穿过该彩色滤光片440与该氧化层430而与该多晶硅岛420相连接，之后，在该金属层450上涂布一感光材料的平坦层460，再在该平坦层460上形成一透明画素电极层470。此第二实施例结构，用以改进另一现有技术的结构，通过一平坦层直接取代保护层，即足以大幅降低表面粗糙度，进而改善影像质量。本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第二实施例的制造方法，包括下列步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层是覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片是覆盖该栅极金属；在该彩色滤光片上开设多个接触孔，使该接触孔贯穿该彩色滤光片与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该彩色滤光片上形成一金属层；在该金属层上涂布一平坦层；及在该平坦层上形成一透明画素电极层。
图5所示为本发明的改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第三实施例结构，其中一基板510上形成一多晶硅岛520，该多晶硅岛520上形成有一氧化层530，其中一栅极金属层535相应于该多晶硅岛520的位置形成于该氧化层530上，该氧化层530上再形成一彩色滤光片540并覆盖该栅极金属层535，之后，在该彩色滤光片540上涂布一感光材料的第一平坦层550，接着一金属层560穿过该第一平坦层550、该彩色滤光片540与该氧化层530而与该多晶硅岛520相连接，之后，在该金属层560上涂布一感光材料的第二平坦层570，再在该第二平坦层570上形成一透明画素电极层580。在此第三实施例结构，也是用以改进另一现有技术的结构，若原先结构的表面过于粗糙，则需两阶段的平坦化方式，先通过在表面粗糙的彩色滤光片上涂布一第一平坦层，再通过一第二平坦层直接取代保护层，才足以大幅降低表面粗糙度，进而改善影像质量。本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的第三实施例的制造方法，包括下列步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层是覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片是覆盖该栅极金属层；在该彩色滤光片上涂布一第一平坦层；在该第一平坦层及彩色滤光片上开设多个接触孔，使该接触孔贯穿该第一平坦层、彩色滤光片与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该第一平坦层上形成一金属层；在该金属层上涂布一第二平坦层；及在该第二平坦层上形成一透明画素电极层。
此外，本发明中所涂布的平坦层为一感光材料，其可为有机材料或无机材料；其中的介电层也可为有机材料或无机材料，基板则可以是塑料、玻璃、石英或硅晶片；本发明可应用于N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构，薄膜晶体管则可以是非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。另一方面，经本发明的平坦层工艺后，该平坦层370、460及570的表面粗糙数据经量测约为1.14nm，确实有效降低现有技术中画素电极的表面粗糙度，进而提高工艺优良率，并改善影像质量。
综合上述，本发明提出一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的结构及方法，该结构及方法主要是在彩色滤光片上涂布一平坦层，或以一平坦层取代保护层，或在彩色滤光片上涂布一平坦层且以另一平坦层取代保护层，以有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该结构包括一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上；一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛；一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的位置形成于该氧化层上；一介电层，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层，该介电层开设有多个接触孔，该接触孔贯穿该介电层与该氧化层；一金属层，形成于该介电层之上，且经由该接触孔与该多晶硅岛连接；一彩色滤光片，形成于该金属层之上；一平坦层，涂布于该彩色滤光片之上；及一画素电极层，形成于该平坦层之上。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该平坦层为一感光材料，并可为有机材料或无机材料。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该介电层可为有机材料或无机材料。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该基板可为塑料、玻璃、石英或硅晶片。
5.如权利要求1所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该结构可应用于一N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构。
6.如权利要求5所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该薄膜晶体管可为非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
7.一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该方法包括下列步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层是覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；在该氧化层上形成一介电层，且该介电层覆盖该栅极金属；在该介电层上开设多个接触孔，使该接触孔贯穿该介电层与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该介电层上形成一金属层；在该金属层上形成一彩色滤光片；在该彩色滤光片上涂布一平坦层；及在该平坦层上形成一画素电极层。
8.如权利要求7所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该平坦层为一感光材料，并可为有机材料或无机材料，其中该介电层可为有机材料或无机材料，且该基板可为塑料、玻璃、石英或硅晶片。
9.如权利要求7所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该方法可应用于一N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构，且该薄膜晶体管可为非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
10.一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该结构包括一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上；一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛；一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的位置形成于该氧化层上；一彩色滤光片，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层，该彩色滤光片开设有多个接触孔，该接触孔贯穿该彩色滤光片与该氧化层；一金属层，形成于该彩色滤光片之上，且经由该接触孔与该多晶硅岛连接；一平坦层，涂布于该金属层之上；及一画素电极层，形成于该平坦层之上。
11.如权利要求10所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该平坦层为一感光材料，并可为有机材料或无机材料。
12.如权利要求10所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该基板可为塑料、玻璃、石英或硅晶片。
13.如权利要求10所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该结构可应用于一N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构。
14.如权利要求第10所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该薄膜晶体管可为非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
15.一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该方法包括下列步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片覆盖该栅极金属；在该彩色滤光片上开设多个接触孔，使该接触孔贯穿该彩色滤光片与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该彩色滤光片上形成一金属层；在该金属层上涂布一平坦层；及在该平坦层上形成一透明画素电极层。
16.如权利要求15所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该平坦层为一感光材料，并可为有机材料或无机材料，且该基板可为塑料、玻璃、石英或硅晶片。
17.如权利要求15所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该方法可应用于一N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构，且该薄膜晶体管可为非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
18.一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该结构包括一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上；一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛；一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的位置形成于该氧化层上；一彩色滤光片，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层；一第一平坦层，涂布于该彩色滤光片之上，该第一平坦层开设有多个接触孔，该接触孔贯穿该第一平坦层、该彩色滤光片与该氧化层；一金属层，形成于该第一平坦层之上，且经由该接触孔与该多晶硅岛连接；一第二平坦层，涂布于该金属层之上；及一画素电极层，形成于该平坦层之上。
19.如权利要求18所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该第一平坦层及第二平坦层为一感光材料，并可为有机材料或无机材料。
20.如权利要求18所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该基板可为塑料、玻璃、石英或硅晶片。
21.如权利要求18所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该结构可应用于一N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构。
22.如权利要求18所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构，其特征在于，该薄膜晶体管可为非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
23.一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该方法包括下列步骤提供一基板；在该基板上形成一多晶硅岛；在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片覆盖该栅极金属层；在该彩色滤光片上涂布一第一平坦层；在该第一平坦层及彩色滤光片上开设多个接触孔，使该接触孔贯穿该第一平坦层、彩色滤光片与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛；在该第一平坦层上形成一金属层；在该金属层上涂布一第二平坦层；及在该第二平坦层上形成一透明画素电极层。
24.如权利要求23所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该第一平坦层及第二平坦层为一感光材料，并可为有机材料或无机材料，且该基板可为塑料、玻璃、石英或硅晶片。
25.如权利要求23所述的有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善方法，其特征在于，该结构可应用于一N型、P型或互补型薄膜晶体管的画素架构，且该薄膜晶体管可为非晶硅薄膜晶体管、微晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光二极管整合彩色滤光片影像质量的改善结构及方法，该结构包括一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上；一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛；一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的位置形成于该氧化层上；一介电层，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层，该介电层开设有多个接触孔，该接触孔贯穿该介电层与该氧化层；一金属层，形成于该介电层之上，且经由该接触孔与该多晶硅岛连接；一彩色滤光片，形成于该金属层之上；一平坦层，涂布于该彩色滤光片之上；及一画素电极层，形成于该平坦层之上。本发明能有效降低画素电极的表面粗糙度，以提高工艺优良率，并改善影像质量。
文档编号H01L21/82GK101026179SQ20061005767
公开日2007年8月29日 申请日期2006年2月24日 优先权日2006年2月24日
发明者郑君丞, 刘育荣, 叶永辉 申请人:财团法人工业技术研究院