有机发光显示面板及其制造方法与流程

本发明涉及一种有机发光显示面板及其制造方法。

背景技术：

随着信息社会的发展，越来越多地需要各种形式的用于显示图像的显示装置，并且近年来，诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)以及有机发光显示装置(OLED)的各种显示装置得到利用。这样的显示装置包括对应于显示装置的显示面板。

显示面板包括在各像素区域中的薄膜晶体管，并且在显示面板中的特定像素区域通过薄膜晶体管的电流流动进行控制。为此，薄膜晶体管包括存储电容器。薄膜晶体管中的存储电容器在具有两个特定电势差的材料之间形成电场。电容器的尺寸越大，电容越大，但是这会降低像素区域的开口率。因此，用于保持或增加电容器的电容同时提高开口率的技术是必要的。

技术实现要素：

本发明的一个方面是提供一种有机发光显示面板及其制造方法，所述有机发光显示面板可以保持或增加电容同时通过并联设置电容器而减小电容器的大小。

根据本发明的一个方面，一种显示面板包括电连接到基板上的驱动电源线的遮光层，以及并联形成在氧化物半导体上，与氧化物半导体绝缘并与栅极重叠的存储电容器。

根据本发明的另一个方面，一种制造显示面板的方法包括：在基板上形成遮光层，在存储电容器区域形成彼此重叠的氧化物半导体层、栅极、源/漏电极，以及通过将驱动电源线连接遮光层并联形成存储电容器。

如上所述，根据本发明的一个或多个实施方式，存储电容器并联提供，因此可以保持存储电容器的电容并且可以减小存储电容器的面积。

根据本发明的一个或多个实施方式，使用源/漏电极并联形成两个存储电容器，并且因此可以减小电容器的面积。

根据本发明的一个或多个实施方式，电容器的面积减小并且像素区域的非发射区减小，从而增大了开口率。

附图说明

结合附图，通过下面的详细说明附图将使本发明的上面的以及其它目的、特征和优点显而易见。在附图中：

图1是示出根据本发明实施方式的显示装置的示意图；

图2A是示出形成根据本发明实施方式的氧化物半导体的工艺的视图；

图2B是示出根据本发明实施方式在图2A中蚀刻栅绝缘层以使有源层具有导电性的视图；

图3A是示出根据本发明实施方式通过图2A和2B的工艺形成的存储电容器的结构的图；

图3B是示出根据本发明实施方式形成图3A的标号315的电容器的视图；

图4是示出根据本发明实施方式的并联形成的存储电容器的视图；

图5是示出根据本发明的实施方式的氧化物半导体层(有源层)被偏压时，氧化物半导体层(有源层)被操作为存储电容器的曲线图；

图6和图7是电路图，示出根据本发明实施方式的遮光层连接到施加驱动电压的驱动电源线(VDD或EVDD)时，并联提供存储电容器的结构；

图8A-8F是示出形成根据本发明实施方式的驱动晶体管和和存储电容器的工艺；和

图9是示出制造根据本发明实施方式的显示面板的方法的视图。

具体实施方式

下文，将参照附图详细描述本发明的实施方式。在下面的描述中，尽管显示在不同的附图中，但相同的元件仍由相同的参考标记表示。此外，在本发明下面的描述中，当引入公知功能和结构的详细描述会使本发明的主题不清楚时，将省略这些公知功能和结构的详细描述。

此外，当描述本发明的部件时可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)或类似物这样的术语。这些术语每一个不是用来限定相应部件的本质、次序或顺序，而是仅用于区分该相应部件与其他部件。在描述一特定结构元件与另一结构元件“连接”、“耦接”或“接触”的情况下，应当解释为其他结构元件可与所述结构元件“连接”、“耦接”或“接触”以及所述特定结构元件与所述另一结构元件直接连接或直接接触。

图1是示出根据本发明实施方式的显示装置的示意图。

参照图1，根据本发明实施方式的显示装置100包括显示面板110，其中在第一方向(例如，垂直方向)上形成多条第一线VL1-VLM和在第二方向(例如，水平方向)上形成多条第二线HL1-HLN，第一驱动单元120，用于向所述多条第一线VL1-VLM提供第一信号，第二驱动单元130，用于向所述多条第二线HL1-HLN提供第二信号，以及用于控制第一驱动单元120和第二驱动单元130的时序控制器140。

当形成在第一方向(例如，垂直方向)上的多条第一线VL1-VLM和形成在第二方向(例如，水平方向)上的多条第二线HL1-HLN彼此交叉时，在显示面板110中限定多个像素P。

上述的第一驱动单元120和第二驱动单元130各可以包括至少一个驱动集成电路(IC)，输出用于图像显示的信号。

在第一方向上形成在显示面板100中的多条第一线VL1-VLM可以是，例如，形成在垂直方向(第一方向)的数据线，用于向像素的垂直列传输数据电压(第一信号)，并且第一驱动单元120可以是用于向数据线提供数据电压的数据驱动单元。

在第二方向上形成在显示面板110中的多条第二线HL1-HLN可以是形成在水平方向(第二方向)的栅线，用于向像素的水并联传输扫描信号(第一信号)，并且第二驱动单元130可以是用于向栅线提供扫描信号的栅极驱动单元。

此外，显示面板110包括焊盘单元从而与第一驱动单元120和第二驱动单元130相连接。当第一驱动单元120向多条第一线VL1-VLM提供第一信号时，焊盘单元将第一信号传输到显示面板110。以相同的方式，当第二驱动单元130向多条第二线HL1-HLN提供第二信号时，焊盘单元将第二信号传输到显示面板110。因此，在形成显示面板110的像素区域的过程中，还形成焊盘单元。

在各像素区域中，形成至少一个薄膜晶体管。薄膜晶体管包括源/漏电极、半导体层(即，有源层)和栅极。当将氧化物半导体用作有源层时，薄膜晶体管被称为氧化物薄膜晶体管(TFT)。用作有源层的氧化物材料可以是IGZO，但其不限于此。氧化物TFT可应用于包括液晶显示装置和有机发光显示装置的显示装置。作为实施方式，氧化物半导体可以是氧化锌(ZnO)半导体、氧化铟锌(IZO)半导体、铟铝锌氧化物(IAZO)半导体、铟镓锌氧化物(IGZO)半导体和铟锡锌氧化物(ITZO)半导体中的任一种，但其不限于此。氧化物TFT可应用于包括液晶显示装置和有机发光显示装置的显示装置。

同时，在氧化物TFT中，在栅极和源/漏电极是在有源层上的共面结构中，当蚀刻源/漏电极时，不损坏氧化物半导体的沟道层，从而确保了优异的元件特性。

图2A是示出形成氧化物半导体的工艺的视图。标号290a表示TFT区域，标号291a表示存储电容器(Cst)区域。在基板200上形成遮光层202，并且在遮光层202上选择性地形成缓冲层204。遮光层202是保护有源层(氧化物半导体层)免受外部光影响的金属层。

此外，形成有源层210a。在有源层210a上形成栅绝缘层215，并在TFT工艺290a中，在栅绝缘层215上形成栅极220。

图2B是示出蚀刻栅绝缘层以使图2A中有源层具有导电性的视图。

当如标号280所示执行蚀刻(例如，干式蚀刻)时，TFT区域290b中不被栅极覆盖的有源层210b具有导电性，而被栅极覆盖的有源层210a不具有导电性。同时，存储电容器区域291b的有源层210b具有导电性。

在参照图2A和2B所述工艺中形成的存储电容器使用氧化物半导体层的有源层以及用作源/漏电极的金属层作为电极。所述有源层和源/漏电极之间的层间电介质(ILD)用作绝缘体。如参照标号291a和291b所描述，由于蚀刻产生的等离子，不被栅极保护的有源层具有导电性，因而该有源层与源/漏电极一起作为电容器操作。同时，当栅极层用作电容器的电极时，应考虑栅极层和相邻的栅极层之间的余量，因此，电容器的尺寸不能增大并且难以增加电容。遮光层连接到驱动晶体管的源极，由此通过遮光层防止驱动晶体管的电压变化。

图3A是示出通过图2A和2B的工艺所形成的存储电容器的结构的视图。在图3A中，包括一个TFT和发光区域的像素区域300包括发光区域301、电容器和晶体管区域302以及线区域303。电容器和晶体管区域302占整个像素区域300的约25％。为了具有足够的电容，应增加电容器的面积或者应减少层间电介质的厚度，但由于层间电介质的厚度被工艺条件所固定，因此不能减少层间电介质的厚度。因此，为了增加电容，应增加电容器的面积，并且在这种情况下，由于电容器的面积在固定的像素区域中增加，整体像素的开口率降低。

图3B是示出形成图3A的标号315的电容器的视图。在遮光层202上形成缓冲层351，并且在缓冲层351上形成具有导电性的有源层210b以起到电容器的电极的作用。此外，形成层间电介质225和源/漏电极230。遮光层202通过接触孔350连接到源/漏电极，以防止如上所述的驱动晶体管的电压变化。此外，在具有导电性的有源层210b与源极/漏电极230之间形成存储电容器360。

在共面结构的面板中，如图3B所示，存储电容器使用有源层和源/漏电极作为电极。这种结构的电容器应该增加其尺寸以维持电容，这将导致开口率减小。以下，在本发明中，将说明通过在存储电容器中的有源层下形成连接到ELVDD的遮光层以及并联形成电容器，使电容器的面积减少并且开口率增加的结构。

图4是示出根据本发明实施方式的并联形成的存储电容器的视图。图4示出TFT区域491和存储电容器区域492。为了并联形成存储电容器，将遮光层402通过接触孔450连接到驱动电源线ELVDD(EVDD或VDD)409，因而向遮光层402施加功率。同时，在TFT区域491和存储电容器区域492中由栅极材料形成栅极层420。栅极层420形成在有源层410上。因为栅极层420形成在存储电容器区域492中，存储电容器区域492的有源层410在蚀刻工艺中不具有导电性。TFT区域491的有源层410具有导电性，并且通过接触孔455连接到源/漏电极230。

同时，有源层410被施加到遮光层402的功率偏置，在存储电容器区域492的栅极层420和有源层410之间形成存储电容器470。另外，在栅极层420上形成层间电介质225，在层间电介质225上形成源/漏电极230，以及在栅极层420和源/漏电极230之间形成存储电容器460。因此，由于存储电容器460和470并联形成，电容增加，并且即使电容增加也可以确保开口率。

为了保持存储电容器的电容并且不增加存储电容器的大小(增加存储电容器的大小是开口率降低的理由)，本发明可以通过并联形成存储电容器460和470并增加存储电容器的电容来确保开口率。当遮光层402被连接到ELVDD409，有源层410由于电场而被当作电容器操作，有源层410、栅极层420和源/漏电极230相连接，并且因此可以实施并联的电容器。

因此，根据本发明实施方式的显示面板包括参照图1所描述的多个像素区域，每个像素区域包括发光区域和非发光区域，并且非发光区域包括存储电容器区域和TFT区域。布置在存储电容器区域中的遮光层通过接触孔450电连接至驱动电源线。遮光层也可以形成在TFT区域中，并且在这种情况下，存储电容器区域的遮光层和TFT区域的遮光层可以形成一个遮光层。

图4的与遮光层绝缘的不具有导电性的氧化物半导体410形成在遮光层上。当然，形成在TFT区域中的氧化物半导体和在区域491中的氧化物半导体由于蚀刻而具有导电性，但由于在区域492中的氧化物半导体因栅极420而没有被蚀刻，所以在区域492中的氧化物半导体不具有导电性，栅极420被布置在氧化物半导体上，通过栅绝缘层与氧化物半导体绝缘，并形成在存储电容器区域和TFT区域中。栅极420在区域491中被操作为栅极，并且栅极420在区域492中被操作为存储电容器的电极。层间电介质225形成在栅极420上，并且源/漏电极形成在层间电介质225上。更详细地，源/漏电极形成在存储电容器区域和TFT区域中，并且形成在TFT区域中的源/漏电极通过接触孔455电连接到在TFT区域中的氧化物半导体。

在图4的结构中，栅极沉积在存储电容器区域492中，以形成并联的电容器，由此减小非发光区域并增大电容。另外，由于以与在面板形成时将栅极沉积在TFT中相同的方式，使栅极沉积在存储电容器区域中，电容器并联形成而不需要单独和额外的工艺，从而增大了开口率和电容。

图5是示出当氧化物半导体层(有源层)被偏压时，氧化物半导体层(有源层)被操作为存储电容器的曲线图。当施加到遮光层的电压(V)增加时，氧化物半导体层410被偏置，并且电容(pF)增加，并由此氧化物半导体层410可以用作电容器的电极。也就是说，参照图4和图5，当施加到遮光层的电压(V)增加时，绝缘的氧化物半导体410被偏置，并且因此在栅极层420和氧化物半导体410之间形成存储电容器470。

此外，存储电容器460形成在源/漏电极230和栅极420之间。因此，当应用本发明时，存储电容器460和470并联地形成，从而减少了电容器的面积并增加了存储电容器的电容。

图6和图7是电路图，示出根据本发明实施方式的遮光层连接到施加驱动电压的驱动电源线(VDD或EVDD)时并联提供存储电容器的结构。在本发明的实施方式中，形成在驱动TFT中的遮光层也可以连接到驱动TFT的栅极或源/漏电极，并且遮光层可以选择性地形成在相应于开关TFT的区域中。

下面描述在图6和图7中所示的公共元件。

图6和图7是当根据本发明实施方式的显示装置100是有机发光显示装置时，用于形成在显示面板110中的各像素P的像素结构的等效电路图。

当显示装置100是有机发光显示装置时，形成在显示面板110中的每个像素P，例如，可以是3T(晶体管)1C(电容器)的结构，其中除了有机发光二极管(OLED)外，还包括3个晶体管DT、T1和T2和一个存储电容器Cstg。

每个像素P包括OLED，通过驱动电压线DVL接收驱动电压EVDD、并且连接在驱动电压线DVL和OLED之间的驱动晶体管DT，通过经第一栅线GL1提供的第一扫描信号SCAN所控制的、并且连接在提供数据电压Vdata的数据线和驱动晶体管DT的第一节点(即，栅极节点)N1之间的第一晶体管T1，通过经第二栅线GL2提供的第二扫描信号SENSE所控制的、并且连接在通过基准电压线RVL提供的基准电压Vref和驱动晶体管DT的第二节点(例如，源极节点或漏极节点)N2之间的第二晶体管T2，以及连接在驱动晶体管DT的第一节点N1和驱动晶体管DT的第二节点N2之间的第一存储电容器Cstg1。

第一晶体管T1由第一扫描信号SCAN导通或关断，并将通过数据线DL提供的数据电压Vdata施加至驱动晶体管DT的栅极节点N1以驱动OLED。

即，第一晶体管T1切换施加到驱动晶体管DT的栅极节点N1的电压，并且是控制驱动晶体管DT的开关晶体管。

此外，第二晶体管T2是向驱动晶体管DT的第二节点N2施加显示驱动和感测驱动所需的基准电压(例如，静态电压)Vref的晶体管。

此外，第二晶体管T2在感测模式期间的预定时间导通，并且通过基准电压线RVL使驱动晶体管DT的第二节点(例如，源极节点或漏极节点)N2的电压被感测。

在该工艺中，当在相应的像素中发生触摸时，驱动晶体管DT的特性改变，并且第二晶体管T2感测该改变。

这里，基准电压线RVL是被提供基准电压Vref的线，并且是驱动晶体管DT的第二节点(例如，源极节点或漏极节点)N2的电压被感测的线。

在图6和图7中，遮光层连接到EVDD以形成第二存储电容器Cstg2。

首先参照图6，第一存储电容器Cstg1对应于图4的标号460，并且第二存储电容器Cstg2对应于图4的标号470。第二存储电容器Cstg2(是本发明的实施方式)在标号650连到EVDD，并且标号650指图4的接触孔450。同时，遮光层在节点N3连接到驱动晶体管的源/漏电极。

在图7中，第一存储电容器Cstg1对应于图4的标号460，第二存储电容器Cstg2对应于图4的标号470。第二存储电容器Cstg2(是本发明的实施方式)在标号750连接到EVDD，并且标号750指图1中的接触孔450。在图7中，遮光层在节点N1连接到驱动晶体管的栅极。

当应用本发明时，因为并联提供存储电容器，存储电容器的电容被保持在像素区域中，并且存储电容器的面积减小，因而可以增大开口率。在现有技术中，存储电容器占据25％的空间，当存储电容器并联实施，并且由于具有相同电容时的存储电容器的面积减小到1/2，由存储电容器占据的空间是12.5％。因此，可以提高约10％的开口率。此外，由于开口率增加，可以增加有机发光元件的寿命。

图8A-8F是示出形成根据本发明实施方式的驱动晶体管和存储电容器的工艺的视图。

图8A是示出在基板上形成遮光层402的视图。当形成有驱动晶体管的区域被称为TFT区域801而形成有电容器的区域被称为存储电容器区域802时，在存储电容器区域802中形成遮光层402。当然，根据另一实施方式，也可以在TFT区域801形成遮光层。在这种情况下，TFT区域801的遮光层和存储电容器区域802的遮光层可单独地或连接地形成。

图8B是示出在遮光层上形成氧化半导体层的视图。在遮光层402上形成缓冲层(未示出)，并且在缓冲层上形成作为有源层的氧化物半导体层410。在TFT区域801和存储电容器区域802连续地形成氧化物半导体层410。

图8C是示出在氧化物半导体层上形成栅极层的视图。根据本发明的实施方式中，在TFT区域801和存储电容器区域802中连续地形成栅极层420。在TFT区域801中形成的栅极层被作为驱动晶体管的栅极操作，并且在存储电容器区域802中形成的栅极层被作为存储电容器的电极操作。

图8D示出蚀刻的结果。作为如标号880所示的蚀刻的结果，在TFT区域801中形成的氧化物半导体中不被栅极覆盖的部分具有导电性。同时，在存储电容器区域802中形成的氧化物半导体被栅极覆盖，因此被栅极覆盖的氧化物半导体不具有导电性。在图8D的结构中，形成在TFT区域中的一部分氧化物半导体层具有导电性，因此该部分氧化物半导体层可以作为TFT的元件进行操作。另外，形成在TFT区域的另一部分氧化物半导体层被栅极覆盖并且没有被蚀刻，其不具有导电性，并且可以作为TFT的元件进行操作。

图8E是示出形成层间电介质以及形成接触孔的视图。在形成层间电介质之后，形成接触孔891以用于连接在形成有驱动电源线的存储电容区802中的遮光层402，并形成接触孔892以用于连接在形成有源/漏电极的TFT区域801中的氧化物半导体。根据另一实施方式的遮光层上的接触孔891可以在形成缓冲层之后首先被蚀刻。

图8F是示出同时形成源/漏电极和驱动电源线的视图。根据本发明的实施方式，源/漏电极和驱动电源线可以由相同的材料形成。也就是说，形成源/漏电极的材料可以形成驱动电源线。然而，在图8F中，为了区别源/漏电极和驱动电源线，源电极/漏电极和驱动电源线分别示出为不同的图案。驱动电源线409通过接触孔891电连接至遮光层402。源/漏电极230通过接触孔892电连接至氧化物半导体层410。接着，当将电压施加到驱动电源线409时，电压被施加到遮光层402，并且因此在栅极420和存储电容器区域802的被偏置的氧化物半导体410之间形成存储电容器。以相同的方式，在栅极420和存储电容器区域802的源/漏电极230之间形成存储电容器。由于存储电容器并联形成，电容增加，并且对于相同的电容，存储电容器的面积减小。因此，当应用本发明时，可以在比图3A所示的存储电容器区域小的存储电容器区域提供相同的电容，因而可以提高开口率。

参照图8A至8F，如图4中所示，在存储电容器区域802和492中，氧化物半导体410、栅极420和源/漏电极230重叠，并且，存储电容器460和470并联地形成。这里，氧化物半导体410由栅极420蚀刻，并且当将电源施加到连接至驱动电源线的遮光层402时，氧化物半导体410与栅极420一起作为存储电容器操作。另外，由于栅极420和源/漏电极230也被为存储电容器操作，两个存储电容器并联形成，并且电容增加，并且因此可以减小存储电容器的面积。

图9是说明制造根据本发明实施方式的显示面板的方法的视图。图9示出形成驱动一个像素区域的一个TFT和电容器的工艺。

在基板上形成遮光层(S910)。遮光层与图8A相同。遮光层可以形成在TFT区域和存储电容器区域两者中，或者考虑TFT结构、基板特性等，可以仅形成在电容器区域中。

接着，在遮光层上形成缓冲层，并形成第一氧化物半导体和第二氧化物半导体(S920)。第一氧化物半导体形成在TFT区域中，第二氧化物半导体形成在存储电容器区域中，第一氧化物半导体和第二氧化物半导体相连。在图8B中，形成的第一和第二氧化物半导体如标号410所示相连接。图8的结构使第一氧化物半导体作为TFT的元件操作并且第二氧化物半导体作为存储电容器的元件操作。第二氧化物半导体不具有导电性，并且作为电容器操作，连接到其并联的存储电容器的一个栅极。

接着，在一部分第一氧化物半导体和整个第二氧化物半导体上形成栅绝缘层和栅极(S930)。与该部分第一氧化物半导体重叠的栅极是TFT的栅极，并且与整个第二氧化物半导体重叠的栅极是存储电容器的一个电极。这形成了图4中的存储电容器470。本步骤的结果与图8C一样。在形成栅极之后，执行蚀刻，以使该部分的第一氧化物半导体具有导电性(S940)。第一氧化物半导体不与栅极重叠的区域通过蚀刻而具有导电性。然而，由于第二氧化物半导体被整个栅极覆盖，第二氧化物半导体不被蚀刻，因此第二氧化物半导体不具有导电性。这示于图8D。

接下来，在遮光层中形成第一接触孔，和在第一氧化物半导体中形成第二接触孔(S950)。如图8E所示，第一接触孔将遮光层与驱动电源线相连，以使得将驱动电压施加到遮光层。第二接触孔将第一氧化物半导体与源/漏电极连接。形成通过第一接触孔连接到遮光层的驱动电源线(S960)。形成通过第二接触孔连接到第一氧化物半导体的源/漏电极(S970)。这与图8F中所示相同。驱动电源线可以由与源/漏电极相同的材料形成，并且驱动电源线和源/漏电极可以同时形成。这包括在形成源/漏电极的同一工艺中形成诸如驱动电源线、数据线和基础电源线的各种电源和信号线的实施方式，由此通过减少工艺来降低制造成本和工艺时间。

在步骤970中，形成源/漏电极，可以通过沉积与源/漏电极相同的材料来形成图4的存储电容器460。即，将源/漏电极的材料沉积并形成在存储电容器区域，使得源/漏电极的材料与栅极重叠，从而栅极和源/漏电极可以形成如图8F的标号802所示的存储电容器。

如参照图9所述，为了形成并联的存储电容器，在存储电容器区域的氧化物半导体中沉积栅极，以保护氧化物半导体免于被蚀刻，从而氧化物半导体不具有导电性。此外，遮光层连接到驱动电源线，以使氧化物半导体被偏置。因此，存储电容器并联形成而不增加存储电容器的区域，并且因此可以增加电容。

如上所述，当应用本发明时，可以使用氧化物半导体在TFT中并联形成存储电容器。特别地，在使用氧化物半导体的TFT结构中，本发明可以应用于其中寄生电容减小、电流性能被提高的共面结构。存储电容器并联形成，并且因此电容器的面积减小。此外，在像素区域中的发光面积增加，因而开口率增大。

在本说明书中描述的实施方式可以应用于使用氧化物TFT的TFT的场，并作为实施方式，可以应用于顶栅的共面结构，但它们不限于此。因此，可以应用本发明，使得在具有遮光层的TFT中的遮光层被连接到驱动电源线，通过遮光层和驱动电源线之间的连接向有源层施加偏压，并被用作存储电容器的电极。此外，可以应用本发明以使用有源层作为并联存储电容器。

尽管参照附图示范性地描述了本发明的技术精神，但本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以各种形式改变和修改本发明。因此，本发明中公开的实施方式不仅仅限于此，而是描述了本发明的技术精神。此外，本发明的技术精神的范围不受这些实施方式的限制。应当根据所附权利要求以下述方式解释本发明的范围，即包含在与权利要求等同的范围内的所有技术思想均属于本发明。