专利名称：薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和有机发光显示装置的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及薄膜晶体管阵列基板、包括薄膜晶体管阵列基板的有机发光显示装置及制造薄膜晶体管阵列基板的方法。
背景技术：
诸如有机发光显示装置和液晶显示装置之类的平板显示装置，一般包括薄膜晶体管(TFT)、电容器以及连接TFT和电容器的布线。平板显示装置通常经由利用掩模转印精细图案的光刻工艺在基板上形成TFT、电容器以及布线的精细图案而被制造。根据光刻工艺，在待形成精细图案的基板上均匀涂覆光刻胶，利用例如步进机的曝光装置将光刻胶曝光，然后对曝光的光刻胶(当光刻胶为正性光刻胶时)进行显影。在对光刻胶显影之后，利用剩余的光刻胶在基板上蚀刻精细图案，并且在形成精细图案之后去除不必要的光刻胶。如上所述，由于在利用掩模转印图案时，首先制备具有必要图案的掩模，因此，随着利用掩模的工艺的数量增加，制备掩模的制造成本增加。而且，由于执行上述复杂的操作，因此制造工艺复杂，制造时间增加，且制造成本由于增加的制造时间而增加。
发明内容
本发明的实施例提供一种具有简单的制造工艺和优良的信号传输的薄膜晶体管阵列基板、包括薄膜晶体管阵列基板的有机发光显示装置以及制造薄膜晶体管阵列基板的方法。根据一个方面，一种薄膜晶体管阵列基板可包括:薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极、布置在所述有源层和所述栅电极之间的第一绝缘层，和布置在所述栅电极以及所述源电极和所述漏电极之间的第二绝缘层；布置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层上且连接至所述源电极和所述漏电极之一的像素电极；电容器，包括布置在与所述栅电极相同的层上的第一电极、由与所述像素电极相同的材料形成的第二电极、布置在所述第二电极上的第一保护层，和布置在所述第一保护层上的第二保护层；布置在所述第二绝缘层和所述像素电极之间以及所述第一电极和所述第二电极之间的第三绝缘层；以及覆盖所述源电极和所述漏电极以及所述第二保护层且使所述像素电极暴露的第四绝缘层。所述第二绝缘层不可布置在所述第一电极和所述第二电极之间。所述第三绝缘层的厚度可比所述第二绝缘层的厚度薄。所述第三绝缘层的厚度可为从大约500A至大约2000人。所述第三绝缘层的介电常数可高于所述第一绝缘层的介电常数。
所述第三绝缘层可包括从SiNx、Si02、Zr02、Ti02、Ta2O5和Al2O3所组成的组中选择的至少一种。所述第一绝缘层至所述第三绝缘层可以以规定的顺序依次布置在所述基板和所述像素电极之间，其中相邻绝缘层的折射率彼此不同。所述像素电极可包括透明导电氧化物。所述透明导电氧化物可包括从氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(ΙΖ0)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(Ιη203)、氧化铟镓(IG0)、氧化铝锌(AZO)所组成的组中选择的至少一种。所述像素电极可进一步包括半透射金属层。所述半透射金属层可包括从银(Ag)、铝(Al)以及它们的合金所组成的组中选择的至少一种。所述半透射金属层可被布置在包括所述透明导电氧化物的层之间。所述像素电极和所述第三绝缘层可具有相同的蚀刻表面。 所述第三绝缘层、所述第二电极以及所述第一保护层可具有相同的蚀刻表面。所述第一保护层可包括从Mo、包括Mo的合金、T1、Cu和Ag所组成的组中选择的至少一种。所述源电极或所述漏电极的连接至所述像素电极的连接器可被布置为高于所述像素电极，且所述第一保护层可被置于所述像素电极和所述连接器之间。所述第二保护层可由与所述源电极和所述漏电极相同的材料形成。所述薄膜晶体管阵列基板可进一步包括由与所述源电极和所述漏电极相同的材料形成的焊盘电极。根据另一方面，一种有机发光显示装置可包括:薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极、布置在所述有源层和所述栅电极之间的第一绝缘层，和布置在所述栅电极以及所述源电极和所述漏电极之间的第二绝缘层；布置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层上且连接至所述源电极和所述漏电极之一的像素电极；电容器，包括布置在与所述栅电极相同的层上的第一电极、由与所述像素电极相同的材料形成的第二电极、布置在所述第二电极上的第一保护层，和布置在所述第一保护层上的第二保护层；布置在所述第二绝缘层和所述像素电极之间以及所述第一电极和所述第二电极之间的第三绝缘层；覆盖所述源电极和所述漏电极以及所述第二保护层且使所述像素电极暴露的第四绝缘层；布置在所述像素电极上的有机发光层；以及布置在所述有机发光层上的对电极。所述对电极可为反射从所述有机发光层发出的光的反射电极。根据又一方面，一种制造薄膜晶体管阵列基板的方法可包括:在基板上形成半导体层，并且通过图案化所述半导体层形成薄膜晶体管的有源层；形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层上形成第一导电层，并且然后通过图案化所述第一导电层形成所述薄膜晶体管的栅电极和电容器的第一电极；形成第二绝缘层，并且在所述第二绝缘层中形成开口，以使所述有源层的源区和漏区以及所述第一电极被暴露；依次形成第三绝缘层、第二导电层以及第三导电层，并且通过同时图案化所述第三绝缘层、所述第二导电层以及所述第三导电层形成像素电极和所述电容器的第二电极；形成第四导电层，并且通过图案化所述第四导电层形成源电极和漏电极以及覆盖所述第二电极的第二保护层；以及形成第四绝缘层，和去除所述第四绝缘层以使所述像素电极被暴露。
可在所述源区和所述漏区上掺入离子杂质。所述方法可包括通过蚀刻所述第三绝缘层进行第一蚀刻工艺，和通过蚀刻所述第二导电层和所述第三导电层进行第二蚀刻工艺。 所述第二导电层可由包括透明导电氧化物的层形成。所述第二导电层可形成为包括具有透明导电氧化物的第一层、具有半透射金属的第二层以及具有透明导电氧化物的第三层。可去除保留在所述像素电极上的所述第三导电层。所述第四导电层可用于进一步形成焊盘电极。所述第三绝缘层可比所述第二绝缘层薄。所述第三绝缘层可由具有比所述第一绝缘层的介电常数高的材料形成。
通过参照附图详细描述特定实施例，本发明的上述及其它特征和优点将变得更加明显，在附图中:图1是示意性示出有机发光显示装置的实施例的截面图；图2是描述图1中的有机发光显示装置的第一掩模工艺的实施例的截面图；图3是描述图1中的有机发光显示装置的第二掩模工艺的实施例的截面图；图4是描述图1中的有机发光显示装置的第三掩模工艺的实施例的截面图；图5是描述图1中的有机发光显示装置的第四掩模工艺的实施例的截面图；图6是描述图1中的有机发光显示装置的第五掩模工艺的实施例的截面图；图7是描述图1中的有机发光显示装置的第六掩模工艺的实施例的截面图；以及图8是示意性示出有机发光显示装置的另一个实施例的截面图。
具体实施例方式下文中，将参照附图描述本发明的实施例。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个以上相关联列出项的任意组合和所有组合。图1是示意性示出有机发光显示装置I的实施例的截面图。参照图1，有机发光显示装置I包括位于基板10上的像素区PXL1、晶体管区TR1、电容器区CAPl以及焊盘区PADl。基板10可以是透明基板，例如玻璃基板或包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亚胺的塑料基板。缓冲层11可被置于基板10上。缓冲层11用于在基板10上形成平坦表面并阻挡杂质元素渗入基板10中，并且缓冲层11可包括由氮化硅和/或氧化硅形成的单层或多层。有源层212被置于缓冲层11上。有源层212可由包括非晶硅或多晶硅的半导体形成。有源层212可包括沟道区212c以及位于沟道区212c外部的被掺有离子杂质的源区212a和漏区212b。栅电极214布置在有源层212上与有源层212的沟道区212c对应的位置处，其中构成栅绝缘膜的第一绝缘层13布置在有源层212和栅电极214之间。栅电极214可包括由从铝(Al)、钼(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钥(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中选择的至少一种金属形成的单层或多层。分别连接至有源层212的源区212a和漏区212b的源电极219a和漏电极219b布置在栅电极214上，其中构成层间绝缘膜的第二绝缘层15布置在栅电极214以及源电极219a和漏电极219b之间。源电极219a和漏电极219b可包括由从Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、N1、Nd、Ir、Cr、L1、Ca、Mo、T1、W和Cu中选择的至少一种金属形成的单层或多层。第四绝缘层20布置在第二绝缘层15上以覆盖源电极219a和漏电极219b。在一些实施例中，第一绝缘层13在晶体管区TRl中被用作栅绝缘膜，并且第二绝缘层15被用作层间绝缘膜。第一绝缘层13和第二绝缘层15可由无机绝缘材料形成。形成第一绝缘层13和第二绝缘层15的无机绝缘材料的示例包括Si02、SiNx, SiON、A1203、TiO2,Ta2O5、HfO2、ZrO2、BST 和 PZT。由于用作栅绝缘膜的第一绝缘层13不用作电容器的介电膜(下面所述)，因此第一绝缘层13可仅根据薄膜晶体管的栅绝缘膜的特性而无需考虑电容器的介电常数特性来设计。例如，当通常用于形成电容器的介电膜以增大电容器的静电容量的氮化硅(SiNx)同时用于形成薄膜晶体管的栅绝缘膜时，漏电流会在薄膜晶体管中产生。然而，由于在公开的实施例中电容器的介电膜和薄膜晶体管的栅绝缘膜分开形成，因此介电膜和栅绝缘膜可仅通过分别考虑电容器的特性和薄膜晶体管的特性来形成。由与随后描述的第二电极317相同的材料形成的像素电极117在像素区PXLl中被置于基板10、缓冲层11、第一绝缘层13以及第二绝缘层15上。第三绝缘层16被置于像素电极117和第二绝缘层15之间。缓冲层11、第一绝缘层13、第二绝缘层15以及第三绝缘层16以从基板10到像素电极117的规定顺序被置于像素电极117和基板10之间。在被置于基板10和像素电极117之间的缓冲层11、第一绝缘层13、第二绝缘层15以及第三绝缘层16中的相邻层的折射率可彼此不同。具有不同折射率的绝缘层可交替地被布置以作为分布式布拉格反射镜(DBR)操作,从而增大自有机发光层121发出的光的光效。虽然缓冲层11、第一绝缘层13、第二绝缘层15以及第三绝缘层16在图1中被图示为好像它们中的每一个都由一层形成，但在其它的实施例中，它们可由多层形成。像素电极117被直接置于第三绝缘层16上。如下所述的，由于第三绝缘层16和像素电极117通过在相同的掩模工艺中利用相同的掩模被图案化，因此第三绝缘层16和像素电极117具有相同的蚀刻表面。像素电极117可由透明导电材料形成，以使光朝向像素电极117发出。透明导电材料可包括从氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(ΙΖ0)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(Ιη203)、氧化铟镓(IGO)和氧化锌铝(AZO)所组成的组中选择的至少一种。第四绝缘层20形成在像素电极117外部，并且使像素电极117暴露的开口 C3形成在第四绝缘层20中。有机发光层121被置于开口 C3中。有机发光层121可由低分子有机材料或高分子有机材料形成。如果有机发光层121由低分子有机材料形成，则空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)可基于有机发光层121彼此堆叠。而且，根据需要可堆叠各种其它层。低分子有机材料的示例包括铜钛菁(CuPc)、N’ - 二(萘-1-基)-N，N’ -联苯-联苯胺(NPB)和三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。在其它实施例中，如果有机发光层121由高分子有机材料形成，则可包括HTL以及有机发光层121。HTL可由聚-(3，4)-乙撑-二羟基噻吩(PEDOT)或聚苯胺(PANI)形成。这里，高分子有机材料的示例包括聚苯乙炔(PPV)和聚芴。此外，无机材料可被置于有机发光层121和像素电极117以及对电极122之间。对电极122作为公共电极被置于有机发光层121上。在有机发光显示装置I中，像素电极117可用作阳极，而对电极122用作阴极，不过它们的极性可在其它实施例中相反。对电极122可以是包括反射材料的反射电极。对电极122可包括来自Al、Mg、L1、Ca、LiF/Ca和LiF/Al中的至少一种材料。当对电极122是反射电极时，从有机发光层121发出的光可在对电极122上反射、透过由透明导电材料形成的像素电极117且射向基板10。覆盖在像素电极117外部的第四绝缘层20作为像素电极117和对电极122之间的像素限定膜操作。第四绝缘层20可由有机绝缘膜形成。第四绝缘层20可包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS)之类的通用聚合物、具有苯酚基的聚合物衍生物、丙烯基聚合物、亚胺基聚合物、芳醚基聚合物、酰胺基聚合物、氟基聚合物、对二甲苯基聚合物、乙烯醇基聚合物或它们的混合物。第四绝缘层20覆盖上面所述的薄膜晶体管的源电极219a和漏电极21%，且源电极219a和漏电极219b之一电连接至像素电极117。来自连接至像素电极117的源电极219a和漏电极219b中的连接器被置于像素电极117上。保护像素电极117的第一保护层18被置于像素电极117和连接器之间。在形成源电极219a和漏电极219b之前，第一保护层18首先形成在像素电极117的整个顶部以防止像素电极117被破坏，并且在形成源电极219a和漏电极21%时第一保护层18被去除且被部分地保留在连接至像素电极117的一部分中。电容器区CAPl包括第一电极314、第二电极317、置于第一电极314和第二电极317之间的第三绝缘层16、保护第二电极317的第一保护层18以及保护第一保护层18的第二保护层319。第一电极314与栅电极214在相同的掩模工艺中由相同的材料形成。第二电极317由与像素电极117相同的材料形成。第二电极317可包括透明导电氧化物。第一保护层18被置于第二电极317上。第一保护层18防止第二电极317在形成源电极219a和漏电极219b之前被破坏。第一保护层18可包括从Mo、包括Mo的合金、T1、Cu和Ag中选择的至少一种。在其它实施例中，可以使用其它的导电材料。第二保护层319被置于第一保护层18上。第二保护层319防止第一保护层18在形成源电极219a和漏电极219b时被去除。第二保护层319可由与源电极219a和漏电极219b相同的材料形成。在一些实施例中，由于第一保护层18和第二保护层319均包括导电材料且电接触第二电极317，因此第一保护层18和第二保护层319可与第二电极317 —起形成电容器的上电极。构成介电膜的第三绝缘层16被置于第一电极314和第二电极317之间。在一些实施例中，置于栅电极214以及源电极219a和漏电极219b之间的第二绝缘层15不被置于电容器的第一电极314和第二电极317之间。由于第二绝缘层15作为薄膜晶体管的层间绝缘膜操作，因此第二绝缘层15被设计为具有大于预定厚度的厚度，但由于电容器的静电容量随着介电膜的厚度增加而减小，因此当介电膜具有与层间绝缘膜相同的厚度时，静电容量会减小。在一些实施例中，第二绝缘层15不被用作电容器的介电膜，且用作介电膜的第三绝缘层16可比第二绝缘层15薄，因而可防止静电容量减小。第三绝缘层16可具有从大约500A至大约2000A的厚度，以维持适合的静电容量。用作介电膜的第三绝缘层16可由具有高介电常数的绝缘材料形成。如上所述，由于第三绝缘层16与形成栅绝缘膜的第一绝缘层13分开形成，因此静电容量可通过利用介电常数高于第一绝缘层13的材料形成第三绝缘层16而增大。因此，由于静电容量无需增大电容器的面积而增大，因此像素电极117的面积可相对增大，从而增大了有机发光显示装置I的开口率。第三绝缘层16可以为无机绝缘膜。例如，第三绝缘层16可由从Si02、SiNx, Si0N、Al203、Ti02、Ta205、Hf02、Zr02、BST 和 PZT 所组成的组中选择的材料形成。而且，如下所述，由于第二电极317、第三绝缘层16以及第一保护层18在相同的掩模工艺中被图案化，因此它们可具有相同的蚀刻表面。第四绝缘层20被置于第二电极317上。第四绝缘层20可以是有机绝缘膜。通过在对电极122和第二电极317之间布置包括具有低介电常数的有机绝缘材料的第四绝缘层20，在对电极122和第二电极317之间产生的静电容量得以减小，从而阻止了由于静电容量而导致的信号干扰。包括构成外部驱动器的连接端的焊盘电极419的焊盘区PADl被置于有机发光显示装置I外部。在一些实施例中，焊盘电极419可由与源电极219a和漏电极219b相同的材料形成。而且，焊盘电极419被置于与源电极219a和漏电极219b相同的层上。焊盘电极419被直接置于第二绝缘层15上。由于焊盘电极419在上述的栅电极214、像素电极117和第一电极314之后形成，因此形成栅电极214、像素电极117或第一电极314的材料不被置于焊盘电极419上。防止了焊盘电极419的可靠性由于形成栅电极214、像素电极117或第一电极314的材料位于焊盘电极419上或由于去除位于焊盘电极419上的这种材料的工艺而导致的劣化。虽然在图1中未示出，但有机发光显示装置I可进一步包括密封包括像素区PXL1、电容器区CAPl以及晶体管区TRl的显示区的密封件(未示出)。密封件可由包括玻璃材料的基板、金属膜或其中有机绝缘膜和无机绝缘膜彼此交替堆叠的密封薄膜形成。现在将参照图2至图7描述制造有机发光显示装置I的方法的实施例。图2是描述图1中的有机发光显示装置I的第一掩模工艺的实施例的截面图。参照图2，在基板10上依次形成缓冲层11和半导体层(未示出)，并且图案化半导体层以形成薄膜晶体管的有源层212。虽然在图2中未示出，但在基板10上沉积半导体层，在半导体层上涂覆光刻胶(未示出)，且通过使用第一光掩模(未示出)的光刻工艺图案化半导体层，从而形成上述的有源层212。通过一系列工艺，例如利用曝光装置使第一光掩模曝光，然后显影、蚀刻以及剥离或抛光第一光掩模，进行利用光刻工艺的第一掩模工艺。半导体层可包括非晶硅或多晶硅。多晶硅可通过使非晶硅结晶形成。非晶硅可利用诸如快速热退火(RTA)方法、固相结晶化(SPC)方法、准分子激光退火(ELA)方法、金属诱导结晶化(MIC)方法、金属诱导横向结晶化(MILC)方法或连续横向固化(SLS)方法的任意方法而结晶。图3是描述图1中的有机发光显示装置I的第二掩模工艺的实施例的截面图。参照图3，在图2的第一掩模工艺的产品上依次堆叠第一绝缘层13和第一导电层(未示出)，并将它们图案化。第一绝缘层13 可由从 Si02、SiNx、SiON、Al2O3' TiO2, Ta2O5' Hfo2, ZrO2, BST 和 PZT中选择的无机绝缘膜形成，并且第一导电层可以为由从Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、N1、Nd、Ir、Cr、L1、Ca、Mo、T1、W和Cu所组成的组中选择的至少一种金属形成的单层或多层。经图案化之后，在第一绝缘层上形成栅电极214和电容器的第一电极314。第一绝缘层13作为栅绝缘膜操作，而不作为电容器的介电膜操作。因此，第一绝缘层13的材料可通过仅考虑薄膜晶体管的特性而不考虑电容器的特性来选择。离子杂质(Dl)在上述结构上掺入。B或P离子可作为离子杂质掺入，且在这里，可在薄膜晶体管的有源层212上以等于或大于每平方厘米IX IO15个原子的浓度掺入离子杂质。同时，栅电极214作为自对准掩模被操作，以在有源层212上掺入离子杂质。由此，有源层212包括掺杂有离子杂质的源区212a和漏区212b，以及介于源区212a和漏区212b之间的沟道区212c。图4是描述图1中的有机发光显示装置I的第三掩模工艺的实施例的截面图。参照图4，在图3的第二掩模工艺的产品上形成第二绝缘层15，且图案化第二绝缘层15，以形成使有源层212的源区212a和漏区212b的部分暴露的开口 Cl和使第一电极314暴露的开口 C2。第二绝缘层15可包括由从5102、51队、510队六1203、1^02、丁&205、!1 )2、Zr02、BST 和PZT中选择的材料形成的无机绝缘膜，且可由具有与形成上述第一绝缘层13的材料不同的折射率的材料形成。图5是描述图1中的有机发光显示装置I的第四掩模工艺的实施例的截面图。参照图5，在图4的第三掩模工艺的结果产品上依次形成第三绝缘层16、第二导电层(未示出)以及第三导电层(未示出)，然后同时图案化第三绝缘层16、第二导电层以及第
三导电层。第三绝缘层16作为介电膜操作，且可由从Si02、SiNx、Si0N、Al203、Ti02、Ta205、Hf02、ZrO2, BST和PZT中选择的无机绝缘材料形成。不过，为了作为DBR操作，第三绝缘层16可由具有与第一绝缘层13和第二绝缘层15不同的折射率的材料形成。第二导电层可由透明导电氧化物形成。透明导电氧化物的示例包括ΙΤ0、ΙΖ0、Ζη0、In2O3、IGO 和 AZO。第三导电层保护像素电极117和第二电极317，且可由从Mo、包括Mo的合金、T1、Cu和Ag中选择的至少一种材料形成。由于图案化，在像素区中形成具有与第三绝缘层16相同的蚀刻表面的像素电极117和第一保护层18，并且在电容器区中形成具有与第三绝缘层16相同的蚀刻表面的第二电极317和第一保护层18。
由于第三绝缘层16、第二导电层以及第三导电层在相同的掩模工艺中被蚀刻，因此第三绝缘层16、像素电极117以及第一保护层18在像素区中具有相同的蚀刻表面，并且第三绝缘层16、第二电极317以及第一保护层18在电容器区中具有相同的蚀刻表面。第三绝缘层16通过被直接置于第一电极314和第二电极317之间而作为介电膜操作，但由于第三绝缘层16不被置于薄膜晶体管上因此不作为栅绝缘膜操作。从而，第三绝缘层16的材料或厚度通过仅考虑电容器的特性而不考虑薄膜晶体管的特性来选择，由此设计工艺的自由度得以提高。图6是描述图1中的有机发光显示装置I的第五掩模工艺的实施例的截面图。参照图6，在图5的第四掩模工艺的产品上形成第四导电层(未示出)，且将其图案化，以形成源电极219a和漏电极219b、第二保护层319以及焊盘电极419。第四导电层可以为由从Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、N1、Nd、Ir、Cr、L1、Ca、Mo、T1、W 和Cu中选择的至少一种金属形成的单层或多层。将源电极219a和漏电极219b之一电连接至像素电极117。在一些实施例中，由于在形成像素电极117之后图案化源电极219a和漏电极219b，因此源电极219a或漏电极21%的连接至像素电极117的连接器形成得比像素电极117高。而且，在图案化源电极219a和漏电极21%的同时，去除了被置于像素电极117上的第一保护层18，且保留像素电极117和连接器之间的第一保护层18。然而，图案化电容器区中的第四导电层以覆盖第一保护层18，从而形成第二保护层319。虽然未具体示出，但可在第五掩模工艺中图案化第四导电层，以同时形成数据线。图7是描述图1中的有机发光显示装置I的第六掩模工艺的实施例的截面图。参照图7，在图6的第五掩模工艺的产品上形成第四绝缘层20，然后将其图案化，以形成使像素电极117的上部暴露的开口 C3和使焊盘电极419暴露的开口 C4。第四绝缘层20可以为有机绝缘膜。具体地，如果第四绝缘层20为光敏有机绝缘膜，则不需要使用单独的光刻胶。使像素电极117暴露的开口 C3既限定发光区，又增大图1中的像素电极117的边缘和对电极122之间的间隔，以防止电场集中于像素电极117的边缘上的现象，从而防止像素电极117和对电极120短路。虽然未图示，但在第六掩模工艺之后可在像素电极117上形成有机发光层121，然后在有机发光层121上可形成图1中的构成公共电极的对电极122，以形成图1中的有机发光显示装置I。而且在图1的对电极122上可进一步形成密封件(未示出)。现在将参照图8描述有机发光显示装置2的另一个实施例。将主要描述有机发光显示装置I和2之间的不同。图8是示意性示出有机发光显示装置2的另一个实施例的截面图。参照图8，有机发光显示装置2包括位于基板10上的像素区PXL2、晶体管区TR2、电容器区CAP2以及焊盘区PAD2。晶体管区TR2和焊盘区PAD2与有机发光显示装置I的晶体管区TRl和焊盘区PADl相同。在像素区PXL2中，像素电极117-2被置于基板10、缓冲层11、第一绝缘层13、第二绝缘层15以及第三绝缘层16上。有机发光层121被置于像素电极117-2上，且从有机发光层121发出的光通过像素电极117-2射向基板10。在有机发光显示装置2中，像素电极117-2包括:包括透明导电氧化物的第一层117a，包括半透射金属的第二层117b以及包括透明导电氧化物的第三层117c。
形成第一层117a和第三层117c的透明导电氧化物可从ΙΤΟ、IZO、ZnO、ln203、IGO和AZO中选择。形成第二层117b的半透射金属可从Ag、Al以及它们的合金中选择。包括透明导电氧化物的第一层117a可降低第三绝缘层16和包括半透射金属的第二层117b之间的附着应力，并且包括透明导电氧化物的第三层117c可降低包括半透射金属的第二层117b和有机发光层121之间，例如诸如HIL的有机膜之间的功函数差。对电极122作为反射镜操作，并且包括半透射金属的第二层117b作为半透射镜操作，由此从有机发光层121发出的光在对电极122和包括半透射金属的第二层117b之间共振。从而，有机发光显示装置2不仅具有由于被置于像素电极117-2下方的第一绝缘层13至第三绝缘层16的DBR而导致的共振效应，而且具有由于镜的共振效应的增强而提高的光效。为了使包括半透射金属的第二层117b作为共振镜操作，第二层117b的厚度可低于或等于大约300A。像素电极117-2电连接至源电极219a和漏电极219b之一，并且源电极219a和漏电极21%被置于像素电极117-2上。保护第三层117c的第一保护层18被置于像素电极117-2和连接器之间，具体是在第三层117c和连接器之间。第一保护层18形成在像素电极117-2的第三层17c的整个上表面上，以防止像素电极117-2，具体是防止第三层117c在形成源电极219a和漏电极219b的工艺之前被破坏，并在形成源电极219a和漏电极219b之后被去除且被部分地保留在连接至像素电极117-2的一部分中。电容器区CAP2包括基板10、缓冲层11和第一绝缘层13，且第一电极314、第三绝缘层16、第二电极317-2、第一保护层18以及第二保护层319依次堆叠在第一绝缘层13上。第二电极317-2包括:包括透明导电氧化物的第一层317a，包括半透射金属的第二层317b以及包括透明导电氧化物的第三层317c，其与像素电极117-2的结构相同。第一保护层18完全地形成在第二电极317-2上。在形成源电极219a和漏电极219b之前，在第二电极317-2的第三层117c的整个上部形成第一保护层18，以防止第二电极317-2，具体是第三层317c被破坏。第二保护层319形成在第一保护层18上。第二保护层319可防止第一保护层18在形成源电极219a和漏电极219b的同时被去除。根据本发明实施例的薄膜晶体管阵列基板、包括该薄膜晶体管阵列基板的有机发光显示装置及其制造方法具有下述效果。第一，由于电容器的介电膜和薄膜晶体管的栅绝缘膜被形成为分开的绝缘层，因此绝缘层可根据电容器和薄膜晶体管的特性来设计。第二，由于容易控制电容器的介电膜的厚度，因此开口率可增大。第三，像素电极可在工艺中被保护。而且，当像素电极为半透射电极时，易于应用共振结构。第四，由于焊盘电极在后处理工艺中形成，因此焊盘电极的可靠性不会降低。第五，可通过六个掩模工艺制造上述的薄膜晶体管阵列基板和有机发光显示装置。尽管参照本发明的特定实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员会理解，可以在不超出所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，进行形式 上和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种薄膜晶体管阵列基板，包括: 薄膜晶体管，包括: 有源层， 栅电极， 源电极和漏电极， 布置在所述有源层和所述栅电极之间的第一绝缘层，和 布置在所述栅电极以及所述源电极和所述漏电极之间的第二绝缘层； 像素电极，布置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层上且连接至所述源电极和所述漏电极之一； 电容器，包括: 布置在与所述栅电极相同的层上的第一电极， 由与所述像素电极相同的材料形成的第二电极， 布置在所述第二电极上的第一保护层，和 布置在所述第一保护层上的第二保护层； 第三绝缘层，布置在所述第二绝缘层和所述像素电极之间以及所述第一电极和所述第二电极之间；以及 第四绝缘层，覆盖所述源电极和所述漏电极以及所述第二保护层且使所述像素电极暴露。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第二绝缘层不布置在所述第一电极和所述第二电极之间。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第三绝缘层的厚度比所述第二绝缘层的厚度薄。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第三绝缘层的厚度为从500A 至2000人。
5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第三绝缘层的介电常数高于所述第一绝缘层的介电常数。
6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第三绝缘层包括从SiNx、SiO2, ZrO2, TiO2, Ta2O5和Al2O3所组成的组中选择的至少一种。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第一绝缘层至所述第三绝缘层以规定的顺序依次布置在所述基板和所述像素电极之间，其中相邻绝缘层的折射率彼此不同。
8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述像素电极包括透明导电氧化物。
9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述透明导电氧化物包括从氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铟、氧化铟镓和氧化铝锌所组成的组中选择的至少一种。
10.根据权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述像素电极进一步包括半透射金属层。
11.根据权利要求10所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述半透射金属层包括从银、铝以及它们的合金所组成的组中选择的至少一种。
12.根据权利要求10所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述半透射金属层被布置在包括所述透明导电氧化物的层之间。
13.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述像素电极和所述第三绝缘层具有相同的蚀刻表面。
14.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第三绝缘层、所述第二电极以及所述第一保护层具有相同的蚀刻表面。
15.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第一保护层包括从Mo、包括Mo的合金、T1、Cu和Ag所组成的组中选择的至少一种。
16.根据权利要求15所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述源电极或所述漏电极的连接至所述像素电极的连接器被布置为高于所述像素电极，且所述第一保护层被置于所述像素电极和所述连接器之间。
17.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第二保护层由与所述源电极和所述漏电极相同的材料形成。
18.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，进一步包括由与所述源电极和所述漏电极相同的材料形成的焊盘电极。
19.一种有机发光显示装置，包括: 薄膜晶体管，包括: 有源层， 栅电极， 源电极和漏电极， 布置在所述有源层和所述栅电极之间的第一绝缘层，和 布置在所述栅电极以及所述源电极和所述漏电极之间的第二绝缘层； 像素电极，布置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层上且连接至所述源电极和所述漏电极之一； 电容器，包括: 布置在与所述栅电极相同的层上的第一电极， 由与所述像素电极相同的材料形成的第二电极， 布置在所述第二电极上的第一保护层，和 布置在所述第一保护层上的第二保护层； 第三绝缘层，布置在所述第二绝缘层和所述像素电极之间以及所述第一电极和所述第二电极之间； 第四绝缘层，覆盖所述源电极和所述漏电极以及所述第二保护层且使所述像素电极暴露； 布置在所述像素电极上的有机发光层；以及 布置在所述有机发光层上的对电极。
20.根据权利要求19所述的有机发光显示装置，其中所述对电极为反射从所述有机发光层发出的光的反射电极。
21.一种制造薄膜晶体管阵列基板的方法，该方法包括: 在基板上形成半导体层，并且通过图案化所述半导体层形成薄膜晶体管的有源层；形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层上形成第一导电层，并且然后通过图案化所述第一导电层形成所述薄膜晶体管的栅电极和电容器的第一电极； 形成第二绝缘层，并且在所述第二绝缘层中形成开口，以使所述有源层的源区和漏区以及所述第一电极被暴露； 依次形成第三绝缘层、第二导电层以及第三导电层，并且通过同时图案化所述第三绝缘层、所述第二导电层以及所述第三导电层形成像素电极和所述电容器的第二电极； 形成第四导电层，并且通过图案化所述第四导电层形成源电极和漏电极以及覆盖所述第二电极的第二保护层；以及 形成第四绝缘层，并且去除所述第四绝缘层以使所述像素电极被暴露。
22.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中在所述源区和所述漏区上掺入离子杂质。
23.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括通过蚀刻所述第三绝缘层进行第一蚀刻工艺，和通过蚀刻所述第二导电层和所述第三导电层进行第二蚀刻工艺。
24.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中所述第二导电层由包括透明导电氧化物的层形成。
25.根据权利要求24所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中所述第二导电层被形成以包括具有透明导电氧化物 的第一层、具有半透射金属的第二层以及具有透明导电氧化物的第三层。
26.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中去除保留在所述像素电极上的所述第三导电层。
27.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中所述第四导电层用于进一步形成焊盘电极。
28.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中所述第三绝缘层比所述第二绝缘层薄。
29.根据权利要求21所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中所述第三绝缘层由具有比所述第一绝缘层高的介电常数的材料形成。
全文摘要
本发明公开一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法和有机发光显示装置。TFT阵列基板包括薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极、位于所述有源层和所述栅电极之间的第一绝缘层，和位于所述栅电极以及所述源电极和所述漏电极之间的第二绝缘层；位于第一绝缘层和第二绝缘层上且连接至所述源电极和所述漏电极之一的像素电极；电容器，包括位于与所述栅电极相同的层上的第一电极、由与像素电极相同的材料形成的第二电极、位于第二电极上的第一保护层，和位于第一保护层上的第二保护层；位于第二绝缘层和像素电极之间以及第一电极和第二电极之间的第三绝缘层；以及覆盖所述源电极和所述漏电极以及第二保护层且使像素电极暴露的第四绝缘层。
文档编号H01L21/77GK103094304SQ201210144179
公开日2013年5月8日 申请日期2012年5月10日 优先权日2011年11月7日
发明者崔钟炫, 崔宰凡 申请人:三星显示有限公司