显示器的制造方法及显示器与流程

本发明涉及一种显示器的制造方法及一种显示器。

背景技术：

1、近年来，使用有机半导体发光元件的光源元件的实际使用已取得进展，且使用有机半导体发光元件作为光源元件的显示器已变得可商业购得。在对使用有机半导体发光元件作为光源元件的显示器的开发中，为进一步改善性能，仍然进行了对较高亮度、较高清晰度、较低功耗及较长寿命的研究。

2、使用有机半导体发光元件作为发光元件的传统显示器的像素由有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)(也称为“oled”)及控制流经有机发光二极管的电流的晶体管构成。有机发光二极管是响应于从形成于基板上的薄膜晶体管(thin-filmtransistor，tft)(也称为“tft”)至夹在阳极电极与阴极电极之间的有机电致发光(electroluminescent，el)层的电流输入而发光的装置。

3、然而，关于此种配置，以下专利文件1阐述一种垂直有机发光晶体管(verticalorganic light-emitting transistor，volet)(也称为“volet”)作为被配置成通过增加发光区域来减少控制元件的数目并增加亮度的元件，所述volet被配置成通过控制施加至栅极电极的电压来调节流动电流，且同时根据流经晶体管本身的电流量来发光。此外，以下专利文件2阐述一种使用垂直有机发光晶体管的显示器，且上述元件有望显著增加显示器的亮度。

4、专利文件1：wo 2009/036071 a

5、专利文件2：jp-a-2014-505324

技术实现思路

1、使用有机el的显示器不仅有望应用于家用电视及智能电话，而且有望应用于在安装于例如火车站等中的柱子上进行显示的广告显示器。因此，需要在根据使用模式改善例如亮度及分辨率等性能及品质的同时以较低的成本提供有机el显示器。

2、然而，在不优化工艺流程的情况下，相较于设置有传统有机发光二极管的显示器而言，设置有垂直有机发光晶体管的显示器具有更多的制造工艺数目及较高的制造成本。

3、相较于设置有传统有机发光二极管的显示器而言，设置有垂直有机发光晶体管的显示器具有可减少薄膜晶体管数目的优点。然而，由于薄膜晶体管同时形成于相同的层中的不同位置处，因此由于晶体管数目的增加而对制造工艺数目及制造成本造成的影响小。

4、此外，基于标准非优化工艺流程，相较于设置有简单有机发光二极管的显示器而言，设置有垂直有机发光晶体管的显示器需要更多的制造工艺来形成附加的栅极电极及栅极绝缘膜层。因此，在包括有机发光二极管的显示器的制造工艺中，简单地用形成垂直有机发光晶体管的工艺代替形成有机发光二极管的工艺会增加制造所需的时间及成本。

5、鉴于以上问题，本发明的一个目的是提供一种在抑制制造时间及制造成本的同时确保较宽发光区域的包括垂直有机发光晶体管的显示器的制造方法。

6、根据本发明的显示器的制造方法是一种包括垂直有机发光晶体管的显示器的制造方法，所述方法包括：

7、在相同的层上一体地形成垂直有机发光晶体管的栅极电极层与薄膜晶体管的载流电极层中和垂直有机发光晶体管的栅极电极层连接的一者。

8、在本说明书中，薄膜晶体管的载流电极层用作薄膜晶体管的源极电极层及漏极电极层的总称。在形成为显示器的组件的诸多薄膜晶体管中，源极电极层与漏极电极层在利用通道长度分隔开的情况下形成于相同的层中。薄膜晶体管的载流电极层根据待连接的配线(wiring)及节点而被分类成源极电极层或漏极电极层。

9、其像素由有机半导体发光元件及薄膜晶体管构成的显示器在下层侧上形成有薄膜晶体管、用于向每一像素的薄膜晶体管传输信号的栅极线、用于向有机半导体发光元件供应电流的电流供应线以及其他元件。然后，在薄膜晶体管、电流供应线以及其他元件的上层侧上形成有机半导体发光元件。在以下说明中，为便于阐释，通过假定上层侧指示从基板侧层叠每一层的方向来阐述配置。

10、使用有机发光二极管作为发光元件的显示器需要用于电流控制(currentcontrol)及电源切换(supply switching)的至少两个薄膜晶体管来作为用于驱动及控制一个有机发光二极管的配置。另一方面，使用垂直有机发光晶体管作为发光元件的显示器具有驱动及控制一个垂直有机发光晶体管的配置，其中仅一个薄膜晶体管的载流电极层(在以下说明中假定为漏极电极层)连接至垂直有机发光晶体管的栅极电极层。

11、此外，由于垂直有机发光晶体管的栅极电极层是用于控制垂直有机发光晶体管的源极电极层与漏极电极层之间的电场的端子，因此栅极电极将不会以低阻抗连接至除薄膜晶体管的载流电极层以外的节点。出于此种原因，即使垂直有机发光晶体管的栅极电极层与薄膜晶体管的载流电极层中和栅极电极层连接的一者是一体地形成，也将不会出现由于高电流单独流经与其他节点平行的导电路径而导致电压ir下降的问题。

12、因此，通过采用以上制造方法，可同时执行形成垂直有机发光晶体管的栅极电极层的工艺与形成薄膜晶体管的载流电极层的工艺。因此，相较于通过单独的工艺形成以上晶体管的情形而言，工艺数目减少。

13、此外，由于通过以上制造方法制造的显示器不需要垂直有机发光晶体管的栅极电极层与薄膜晶体管的载流电极层之间的接触孔，因此可确保较宽的发光区域。

14、在制造方法中，垂直有机发光晶体管可具有一体地形成于相同的层上的至少二或更多个源极电极层。

15、通过使用所述制造方法，设置于每一发光区域中的垂直有机发光晶体管的源极电极层与电流供应线不必通过另一配线彼此连接。即，向每一垂直有机发光晶体管的源极电极层供应电流的电流供应线的数目及面积减少。

16、传统上，电流供应线在整个显示器之上以栅格图案形成于以阵列形成的垂直有机发光晶体管之间。然而，根据所述制造方法，当供应用于驱动垂直有机发光晶体管的电流的驱动器连接至至少一个垂直有机发光晶体管时，电流经由一体地构成的源极电极被供应至其余的垂直有机发光晶体管。即，向源极电极层供应电流的电流供应线的数目及面积减少，用于形成电流供应线的面积显著减少，且用于形成电流供应线所需的材料显著减少。

17、在垂直有机发光晶体管的栅极绝缘膜上形成电流供应线且一体地形成垂直有机发光晶体管的源极电极以横跨所述多个垂直有机发光晶体管的情形中，由于不需要形成用于连接的接触孔且不需要形成复杂的图案，因此制造时间及制造成本不会显著增加。

18、此外，由于一体地形成于相同的层上的垂直有机发光晶体管的源极电极层具有共享流经电流供应线的电流的功能，因此会抑制由于寄生电阻或类似因素引起的电压降的影响。此外，通过减少电流供应线而产生的面积可用于扩大发光区域。

19、在所述制造方法中，垂直有机发光晶体管的源极电极层可在形成用作基底的表面层之后通过在表面层的主表面上形成由导电材料构成的薄膜或渗透网络而形成。

20、通过使用所述制造方法，举例而言，垂直有机发光晶体管的源极电极层可由例如碳材料等难以通过自身来固定并形成电极层的导电材料形成。此外，举例而言，表面层可被形成为横跨所述多个垂直有机发光晶体管，且源极电极可被形成为横跨垂直有机发光晶体管的一部分。通过采用以上配置，考虑到电流供应线的配线阻抗的影响，可通过形成具有所述配置的源极电极层来抑制材料成本。

21、此处，作为层压于表面层的主表面上的导电材料，举例而言，可采用碳纳米管、石墨烯、石墨、金属纳米线及类似物。

22、在所述制造方法中，在表面层形成之后，表面层的主表面的一部分可形成有电流供应线，所述电流供应线被配置成向垂直有机发光晶体管的源极电极层供应电流，且

23、在电流供应线形成之后，垂直有机发光晶体管的源极电极层可由导电材料形成，以横跨表面层及电流供应线。

24、通过所述制造方法，可在夹在垂直有机发光晶体管之间的区域中形成电流供应线。此使得免于在位于垂直有机发光晶体管下方的层中确保用于形成电流供应线的面积。此种配置可确保较宽的发光区域，在其中采用底部发射方法(bottom emission method)的上述显示器中尤为如此。

25、在所述制造方法中，垂直有机发光晶体管的栅极电极层可由对光表现出导电性(conductivity)及透明度(transparency)的金属氧化物制成的材料形成。

26、另外，所述制造方法可还包括

27、形成彩色滤光片层，所述彩色滤光片层透射从垂直有机发光晶体管发射的光的波长频带的一部分中的光。

28、根据本发明的所述显示器包括：垂直有机发光晶体管；以及薄膜晶体管，其中载流电极层中的一者连接至垂直有机发光晶体管的栅极电极层，其中垂直有机发光晶体管的栅极电极层与薄膜晶体管的载流电极层中的所述一者一体地形成于相同的层上。通常，薄膜晶体管的两个载流电极(即源极电极与漏极电极)将在相同的工艺中一体地形成于相同的层上。另外，薄膜晶体管的源极电极与数据线将在相同的工艺中一体地形成于相同的层上。因此，数据线、薄膜晶体管的源极电极及漏极电极以及垂直有机发光晶体管的栅极电极可皆在相同的工艺中一体地形成于相同的层上。数据线期望较高的导电性(electricalconductivity)以确保刷新率(refresh rate)，而用于底部发射显示方法的垂直有机发光晶体管的栅极电极需要高光学透明度。所述层的导电性与光学透明度之间的良好平衡是所期望的。作为另外一种选择，垂直有机发光晶体管的栅极电极可被形成为多层式结构的透明且导电的组件，其中在不需要光学透明度的多层式结构的薄膜晶体管部分的数据线、源极电极及漏极电极中，可包括不透明但高导电的金属层组件来增强导电性。

29、在所述显示器中，垂直有机发光晶体管可具有一体地形成于相同的层上的至少二或更多个源极电极层。

30、在所述显示器中，垂直有机发光晶体管可具有由导电材料制成且形成于作为基底的表面层的主表面上的源极电极层。

31、在所述显示器中，表面层的主表面的一部分可形成有电流供应线，所述电流供应线被配置成向垂直有机发光晶体管的源极电极层供应电流，且垂直有机发光晶体管的源极电极层可由导电材料形成，以横跨表面层及电流供应线。

32、所述显示器可还在当从层叠每一层的方向观察时的薄膜晶体管的外侧上包括彩色滤光片层，所述彩色滤光片层透射从垂直有机发光晶体管发射的光的波长频带的一部分中的光，其中垂直有机发光晶体管的栅极电极层可由对光表现出导电性及透明度的金属氧化物制成的材料形成。

33、此处，“当从层叠每一层的方向观察时的薄膜晶体管的外侧”意指当从所述方向观察时薄膜晶体管的栅极电极层与源极电极层及漏极电极层交叠的区域，且进一步意指位于源极电极层与漏极电极层之间的区域的外侧，即其中形成薄膜晶体管的通道的区域。

34、所述显示器可还包括树脂层，所述树脂层位于垂直有机发光晶体管的源极电极层与有机半导体层之间，其中当从层叠每一层的方向观察时，所述树脂层可在所述显示器的有效区域中在其中垂直有机发光晶体管的源极电极层与栅极电极层彼此交叠的区域中形成有开口。

35、此处“有效区域”意指当从层叠每一层的方向观察时的发光区域。具体而言，在“实施方式”章节中参照图1阐述了所述用语。

36、所述显示器可还包括辅助线，所述辅助线与一或多个电流供应线直接连接或间接连接，以帮助供应及分布电流。

37、在所述显示器中，辅助线可与薄膜晶体管的载流电极层中的一者在相同的工艺中形成于相同的层上。

38、在所述显示器中，辅助线可与薄膜晶体管的栅极电极层在相同的工艺中形成于相同的层上。

39、根据本发明，实现了一种在抑制制造时间及制造成本的同时确保较宽发光区域的包括垂直有机发光晶体管的显示器的制造方法。