(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的はパネル及びその製造方法を提供することにより、従来の技術における技術的課題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本出願の提供する技術的解決手段は以下のとおりである:
本出願は表示パネルを提供し、該表示パネルは、
基板と基板に位置する薄膜トランジスタユニットおよびストレージキャパシタとを含むアレイ基板と、
アレイ基板に位置する発光素子層と、を含み、
ストレージキャパシタの発光素子層上の正投影は発光素子層に位置する。
【0007】
本出願の表示パネルにおいて、
ストレージキャパシタは、基板上の第1の電極と、第1の電極上の第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の電極と、を含み、
第1の電極および第2の電極は透明金属材料でできている。
【0008】
本願の表示パネルにおいて、第1の絶縁層は、酸化アルミニウムを含む。
【0009】
本発明の表示パネルにおいて、薄膜トランジスタユニットは、基板上の遮光層と、遮光層上の緩衝層と、緩衝層上の活性層と、活性層上のゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のゲート層と、ゲート層上の層間絶縁層と、層間絶縁層上のソース・ドレイン層と、ソース・ドレイン層上のパッシベーション層と、パッシベーション層上の平坦化層と、平坦化層上のピクセル電極層と含み、
第1の電極は活性層と同じ層に設けられており、
第1の絶縁層は、層間絶縁層と同じ層に設けられており、
第2の電極は、ソース・ドレイン層またはピクセル電極層と同じフォトマスク工程(Photomask process)で形成される。
【0010】
本発明の電子デバイスの製造方法において、ストレージキャパシタは、第3の電極をさらに含み、第3の電極は透明材料でできており、
第2の電極がソース・ドレイン層と同じ層に設けられる場合、第3の電極はゲート層と同じ層に設けられ、
第2の電極がピクセル電極層と同じ層に設けられる場合、第3の電極はゲート層またはソース・ドレイン層と同じ層に設けられる、
【0011】
本発明はパネルの製造方法をさらに提供する。該製造方法は、
基板を用意するステップと、
基板上薄膜トランジスタユニットおよびストレージキャパシタを形成するステップと、
薄膜トランジスタユニット及びストレージキャパシタに発光素子層を形成するステップと、を含み、
前記ストレージキャパシタの発光デバイス層上の正投影は、発光デバイス層内に位置する。
【0012】
本発明の製造方法において、 ストレージキャパシタは、基板上の第1の電極と、第1の電極上の第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の電極とを含み、
第1の電極および第2の電極は透明金属材料でできている、
【0013】
本出願の製造方法において、第1の絶縁層は酸化アルミニウムを含む。
【0014】
本発明の製造方法において、薄膜トランジスタユニットは、基板上の遮光層と、遮光層上の緩衝層と、緩衝層上の活性層と、活性層上のゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のゲート層と、ゲート層上の層間絶縁層と、層間絶縁層上のソース・ドレイン層と、ソース・ドレイン層上のパッシベーション層と、パッシベーション層上の平坦化層と、平坦化層上のピクセル電極層と含み、
第1の電極は活性層と同じ層に設けられており、
第1の絶縁層は、層間絶縁層と同じ層に設けられており、
第2の電極は、ソース・ドレイン層またはピクセル電極層と同じフォトマスク工程(Photomask process)で形成される、
【0015】
本発明の製造方法において、ストレージキャパシタは、第3の電極をさらに含み、第3の電極は透明材料でできており、
第2の電極がソース・ドレイン層と同じ層に設けられる場合、第3の電極はゲート層と同じ層に設けられ、
第2の電極がピクセル電極層と同じ層に設けられる場合、第3の電極はゲート層またはソース・ドレイン層と同じ層に設けられる、
【0016】
本発明は表示パネルをさらに提供し、該表示パネルは、
基板と、基板に位置する薄膜トランジスタユニットおよびストレージキャパシタと、を含むアレイ基板と、
アレイ基板に位置する発光素子層と、を含み、
発光素子層上のストレージキャパシタの正投影は発光素子層に位置し、
ストレージキャパシタは、基板上の第1の電極と、第1の電極上の第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の電極と、を含む、
第1の電極および第2の電極は透明金属材料でできている。
【0017】
本願の表示パネルにおいて、第1の絶縁層は、酸化アルミニウムを含む。
【0018】
本願の表示パネルにおいて、薄膜トランジスタユニットは、基板上の遮光層と、遮光層上の緩衝層と、緩衝層上の活性層と、活性層上のゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のゲート層と、ゲート層上の層間絶縁層と、層間絶縁層上のソース・ドレイン層と、ソース・ドレイン層上のパッシベーション層と、パッシベーション層上の平坦化層と、平坦化層上のピクセル電極層と含み、
第1の電極は活性層と同じ層に設けられており、
第1の絶縁層は、層間絶縁層と同じ層に設けられており、
第2の電極は、ソース・ドレイン層またはピクセル電極層と同じフォトマスク工程(Photomask process)で形成される。
【0019】
本願の表示パネルにおいて、
ストレージキャパシタは、第3の電極をさらに含み、第3の電極は透明材料でできており、
第2の電極がソース・ドレイン層と同じ層に設けられる場合、第3の電極はゲート層と同じ層に設けられ、
第2の電極がピクセル電極層と同じ層に設けられる場合、第3の電極はゲート層またはソース・ドレイン層と同じ層に設けられる、
【発明の効果】
【0020】
有利な効果:本発明は、透明金属材料を利用してアレイ基板のストレージキャパシタ領域を形成し、ストレージキャパシタに発光素子層を提供することによって表示パネルの開口率を増加させ、表示パネルの表示効果を向上させる。
【0021】
従来技術における実施例または技術的解決手段をより明確に説明するために、実施例または従来技術の説明において用いられる図面について以下に簡単に説明するが、以下の説明における図面は単なる発明のいくつかの例示にすぎない。当業者が創造的な努力を使わずにこれらの図面から他の図面を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下の各実施例は図面を参考し、特定の実施例を例示するために提供される。本出願に用いられる用語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「側面」などは、図面の方向を参照するものであるため、用いられる方向の用語は、例示および理解を目的としたものであり、限定的なものではない。図面において、構造的に類似の要素は同じ符号によって示される。
【0024】
図1は発明の提供する表示パネルの膜層構造図であり、表示パネルは基板を含み、前記アレイ基板は基板101、及び前記基板101に位置する薄膜トランジスタ層、及び前記薄膜トランジスタ層に位置する発光素子層40を含む。ここで、前記薄膜トランジスタ層は薄膜トランジスタユニット10、ストレージキャパシタ20、及びスイッチユニット30を含み、前記ストレージキャパシタ20の前記発光素子層40における正投影は前記発光素子層40に位置する。
【0025】
本実施例において、
図1中のスイッチユニット30について具体的に説明しない。
【0026】
図2に示されるように、前記基板101の原材料はガラス基板、石英基板、樹脂基板等のうちの一つであってもよい。好ましくは、前記アレイ基板が可撓性基板である場合、有機ポリマーであってもよい。一実施例において、前記可撓性材料はポリイミド薄膜であってもよい。
【0027】
前記薄膜トランジスタユニット10はESL(エッチストップ層タイプ)、BCE(バックチャネルエッチタイプ)またはトップゲート(トップゲート型薄膜トランジスタタイプ)の構造を含み、特に限定されない。 例えば、トップゲート型薄膜トランジスタタイプは、遮光層102、緩衝層103、活性層104、ゲート絶縁層105、ゲート層106、層間絶縁層107、ソース・ドレイン層108、パッシベーション層109、及び平坦化層109を含む。
【0028】
遮光層102は、基板101に形成され、主に薄膜トランジスタ部10から光源を遮断して薄膜トランジスタの駆動効果に影響を及ぼすために用いられる。
【0029】
前緩衝層103は、遮光層102に形成され、主に緩衝膜のラメラ構造間の圧力を緩衝するために用いられるものであり。
活性層104は緩衝層103に形成され、活性層104はイオンドーピングによってドープされた領域(図示せず)を含む。活性層は、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)、すなわち導電性半導体であり、透明材料でもある。
【0030】
活性層104にはゲート絶縁層105が形成されている。一実施例において、層間絶縁層107は活性層104を覆い、層間絶縁層107は活性層104を他の金属層から分離するために用いられる。
【0031】
ゲート絶縁層105にはゲート層106が形成されている。ゲート層105の金属材料は、通常、モリブデン、アルミニウム、アルミニウム−ニッケル合金、モリブデン−タングステン合金、クロム、または銅からなる。上記の金属材料のいくつかの組成物であってもよい。 一実施例において、ゲート層106の金属材料はモリブデンとすることができる。
【0032】
ゲート層106には層間絶縁層107が形成されている。一実施例において、層間絶縁層107はゲート層106を覆い、ゲート絶縁層105は主にゲート層106とソース・ドレイン層108を分離するために用いられる。
【0033】
層間絶縁層107には、ソース・ドレイン層108が形成されている。ソース・ドレイン層108の金属材料は、通常、モリブデン、アルミニウム、アルミニウム−ニッケル合金、モリブデン−タングステン合金、クロム、銅、またはチタン−アルミニウム合金などの金属からなる。上述いくつかの金属材料の組成物も使用することができる。 ソース層・ドレイン層108は、ビアホールを介して活性層104上のドープ領域に電気的に接続されている。
【0034】
パッシベーション層109および平坦化層110はソース・ドレイン層108に形成され、パッシベーション層109は薄膜トランジスタプロセスの平坦性を保証するために使用される
【0035】
発光素子層は、アレイ基板に形成されたピクセル電極層111(すなわち陽極層111)、発光層112、およびカソード層113を含む。
【0036】
ピクセル電極層111は平坦化層110に形成され、ピクセル電極層111は主に電子を吸収するための正孔を提供するために使用される。
【0037】
一実施例において、発光素子(OLED)はボトムエミッション型のOLED素子であり、したがってピクセル電極層111は透明金属電極である。
【0038】
一実施例において、陽極層111の材料は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In2O3)、酸化インジウムガリウム(IGO)または酸化亜鉛アルミニウム(AZO)から選択される少なくとも1つであり得る。
【0039】
発光層112は、陽極層111に形成されている。発光層112は、ピクセル定義層114によって複数の発光ユニットに分割されており、各発光ユニットは1つの陽極に対応している。陽極層111により発生した正孔は、陰極層113を吸収して電子を発生させ、発光層112において光源が発生する。
【0040】
陰極層113は発光層112に形成され、陰極層113はアレイ基板上の発光層112とピクセル定義層112を覆っている。一実施例においては、陰極層113は不透明材料であり、発光層112によって発生した光は陰極層113を通って基板101に向かって投射される。
【0041】
図2に示すように、ストレージキャパシタ20は、基板101上の第1の電極115と、第1の電極115上の第1の絶縁層116と、第1の絶縁層116上の第1の絶縁層117とを含む。
【0042】
一実施例においては、第1の電極115は活性層104と同じ層に、すなわち活性層104と同じマスクプロセスで用いられる。第1の電極115と活性層104とは同じ材料からなるため、本実施例における第1の電極115は透明電極である。同様に、第1の絶縁層116は、層間絶縁層107と同じ層に設けられている。
【0043】
図2に示すように、第2の電極117はソース・ドレインシリコン層108と同じ層に設けられる。この実施例においてソース・ドレイン絶縁層108及び第2の電極117は透明金属材料を用いて製造される。又は、前記ソース・ドレインシリコン層108と前記第2の電極117は2つのプロセスにより製造され、それぞれ透明材料及び非透明材料である。
【0044】
図3に示すように、第2の電極117はさらにピクセル電極と同じ層に設けられてもよい。
【0045】
図2及び
図3を参照すると、第1の絶縁層116は第1の電極115を覆い、第2の電極117が後続のエッチング工程によって破壊されることを防止するためのエッチングバリア層として作用する。一実施例においては、第1の絶縁層113は酸化アルミニウムを含む。
【0046】
一実施形態において、層間絶縁層107の材料は酸化アルミニウムであり得る。活性層104、ゲート絶縁層105、及びゲート層106をエッチングする際に高密度の酸化アルミニウムが破壊されないようにすることが好ましい。また、酸化アルミニウムは静電気力定数(K)が高く、2枚の電極板の面積および間隔が一定である場合、静電気力定数が大きくなり、ストレージキャパシタ20の電気の総量が大きくなる。
【0047】
一実施例においては、ストレージキャパシタ20はさらに第3の電極118を含む。
【0048】
第2の電極117がソース・ドレイン層108と同じ層に設けられている場合、第3の電極118はゲート層106と同じ層に設けられている。第2の電極117がピクセル電極層111と同じ層に設けられている場合、第3の電極118はゲート層106またはソース・ドレイン層108と同じ層に設けられている。
【0049】
図4に示すように、第2の電極117がソース・ドレイン層108と同じ層に設けられている場合、第3の電極118はゲート層106と同じ層に設けられている。
図2または
図3と比較して、3つの並列接続されたキャパシタはストレージキャパシタ20の電気の総量を増加させる。
【0050】
一実施例においては、ストレージキャパシタ20を形成する第1の電極115、第2の電極117、または第3の電極118はすべて透明電極である。発光素子層40上の第1の電極115、第2の電極117、または第3の電極118の正投影は、発光素子層40内に位置する。高容量のための高解像度パネルの要求の下で、ストレージキャパシタの透明な設定は表示パネルの開口率を増加させ、表示パネルの表示効果を改善する。
【0051】
図5は、本願に係る表示パネルの製造方法を示し、該方法は、
S10、基板を用意するステップを含む。
本実施例において、基板201の材料は、ガラス基板、石英基板、樹脂基板などのいずれでもよい。アレイ基板が可撓性基板である場合、それは場合により有機ポリマーである。一実施例においては、可撓性材料はポリイミド薄膜とすることができる。
【0052】
S20、基板に薄膜トランジスタユニット及びストレージキャパシタを形成するステップを含む。
この工程では、主に基板201に薄膜トランジスタ部、ストレージキャパシタ及びスイッチングユニットを同時に形成する。なお、スイッチングユニットについては、実施例において特に説明しない。
【0053】
図6に示すように、以下のステップを含む。
S201、基板に遮光層、緩衝層、活性層を形成する。
図7Aに示すように、第1金属層を基板201に堆積し、パターニング化して薄膜トランジスタユニットの遮光層202とストレージキャパシタの第1の電極210を形成する。
【0054】
一実施形態では、第1の金属層の金属材料はモリブデンであり得る。
【0055】
緩衝層203は、遮光層202を覆っており、主に緩衝層構造間の圧力を緩衝するためのものであり、水および酸素を遮断する機能を有していてもよい。
【0056】
まず、緩衝層203に活性層薄膜を形成し、活性層膜をポリシリコンで形成する。活性層薄膜に第1のマスクプロセスを使用して、活性層薄膜に第1のフォトレジスト層(図示せず)を形成し、マスク板(図示せず)で露光し、現像し、および第1のエッチングのエッチングパターニング工程の後、活性層薄膜を
図7Aに示す活性層204と第1の電極215とに形成し、第1のフォトレジスト層を剥離する。
【0057】
第1の電極215は、活性層204と同じ層に設けられている。活性層204は、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)、すなわち導電性半導体であり、透明材料でもある。
【0058】
S202、前記活性層にゲート絶縁膜、ゲート膜及び層間絶縁膜を形成する。
この工程では、活性層204にゲート絶縁層205と第2金属層を順次形成する。第2の金属層の金属材料は、一般に、モリブデン、アルミニウム、アルミニウム−ニッケル合金、モリブデン−タングステン合金、クロム、もしくは銅などの金属、または上記の金属材料の組成物あり得る。一実施例においては、この実施例における第2の金属層の材料はモリブデンである。
【0059】
前記絶縁体層に第2のマスク製造プロセスを使用し、前記第2の金属層に第2のフォトレジスト層を形成し、マスクプレート(図示せず)を用いて露光し、現像し、および第2のエッチングのエッチングパターニング工程の後、ゲート層とゲート絶縁層を
図7Bに示すパターンに形成し、第2のフォトレジスト層を剥離する。
【0060】
ゲート絶縁層205及びゲート層206は、フォトマスクプロセスで形成することができ、すなわち、
図7Bに示すパターンを形成する;
【0061】
前記層間絶縁層207を堆積することにより、前記ゲート層206及びソース・ドレイン電極層208を遮断する。一実施例において、前記層間絶縁層207の材料は酸化アルミニウムである。
【0062】
第1の絶縁層216は層間絶縁層207と同じ層に設けられ、すなわち前記第1の絶縁層216の材料は酸化アルミニウムであってもよい。酸化アルミニウムの高緻密性が高いことは活性層204、ゲート絶縁層205及びゲート層206がエッチングするときに破壊されることを回避する。また、三酸化アルミニウムは高い静電力定数(K)を有し、2枚の電極板の面積と間隔が変化しない場合、静電力定数が増加し、ストレージキャパシタ20の総電気量を増加させる。
【0063】
S203 、前記ゲート層にソース・ドレイン電極層、第2の電極、パッシベーション層及び平坦化層を順に形成する。
【0064】
図7Cに示すように、ソース・ドレイン電極208は層間絶縁層207に形成される。ソース・ドレイン電極層208の金属材料は一般的にモリブデン、アルミニウム、アルミニウムニッケル合金、モリブデンタングステン合金、クロム、銅又はチタンアルミニウム合金等の金属を用いてもよく、上記複数の金属材料の組成物を用いてもよい。ソース・ドレイン電極層208はビアホールにより前記活性層204上のドープ領域と電気的に接続される
【0065】
ソース・ドレイン電極層208を形成するときに同時に前記ストレージキャパシタ20の第2の電極217を形成する。一実施例において、第2の電極217と前記ソース・ドレイン電極層208は透明金属である。又は、前記ソース・ドレイン電極層208と第2の電極217は二つのプロセスにより製造され、それぞれ透明金属材料及び非透明金属材料である。
【0066】
パッシベーション層209及び平坦化層210はソース・ドレイン電極層208に形成され、パッシベーション層209及び平坦化層210は薄膜トランジスタプロセス上の平坦性を保証するために用いられる。
【0067】
S30 、薄膜トランジスタユニット及びストレージキャパシタに有機発光層を形成する。
発光素子層40は基板に形成されたピクセル電極層211(すなわち陽極層211)、発光層212及び陰極層213を含む。
【0068】
ピクセル電極層211は平坦化層210に形成され、ピクセル電極層211は主に電子を吸収する正孔を提供することに用いられる。一実施例において、発光素子(OLED)はボトムエミッション型OLEDデバイスであるため、ピクセル電極層211は透明な金属電極である;
【0069】
一実施例において、前記陽極層211の材料はインジウムスズ酸化物(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In2O3)、インジウムガリウム酸化物(IGO)又は酸化亜鉛アルミニウム(AZO)のうちの少なくとも一つである。
【0070】
発光層212は陽極層211に形成され、発光層212はピクセル定義層214により複数の発光ユニットに分けられ、各発光ユニットはそれぞれの陽極に対応する。陽極層211で生成された正孔は陰極層213を吸収して電子を生成し、前記発光層212に光源を生成する。
【0071】
陰極層213は、発光層212に形成されている。陰極層213は発光層212及びアレイ基板に位置するピクセル定義層212を覆う。一実施例において、陰極層213は非透明材料であり、発光層212で生成された光線を、陰極層213を介して基板201方向に向かって投射する。
【0072】
一実施例において、発光素子層10はストレージキャパシタ20を覆う。即ち前記ストレージキャパシタ20における第1の電極215及び第2の電極217の発光素子層40上の正投影は前記発光素子層40内に位置する。
【0073】
図7Dに示すように、第2の電極217はさらにピクセル電極層211と同じプロセスで形成されてもよい。ストレージキャパシタ20は発光素子層40に覆われていないが、発光素子層40が発した光線もストレージキャパシタ20により出射され、表示パネルの開口率を増加させる。
【0074】
また、前記ストレージキャパシタ20はさらに第三電極218を含むことができる。
【0075】
すなわち第2の電極217がソース・ドレイン電極層208と同じ層に設けられる場合、第三電極218はゲート層206と同じ層に設けられる。第2の電極217がピクセル電極層211と同じ層に設けられる場合、第三電極218はゲート層206又はソース・ドレイン電極層208と同じ層に設けられる。
【0076】
図8に示すように、第2の電極217がソース・ドレイン電極層208と同じ層に設けられる場合、第三電極218はゲート層206と同じ層に設けられる。
図2又は
図3に比べて、三つの並列接続された容量は、ストレージキャパシタ20の総電力量を増加させる。
【0077】
本願は表示パネル及びその製造方法を提供し、表示パネルはアレイ基板を含み、基板、及び基板に位置する薄膜トランジスタユニット及びストレージキャパシタを含む;アレイ基板に位置する発光素子層;ここで、ストレージキャパシタの発光素子層上の正投影は発光素子層内に位置する。本出願は透明金属材料を利用してアレイ基板のストレージキャパシタ領域を製造し、ストレージキャパシタに発光素子層を設け、表示パネルの開口率を増加させ、表示パネルの表示効果を向上させる。
【0078】
上記のように、本出願は好ましい実施例に開示されたが、上記好ましい実施例は本出願を限定するものではなく、当業者は本出願の精神及び範囲から逸脱せず、様々な変更及び修正を行うことができる。したがって、本出願の保護範囲は特許請求の範囲を基準とする。