專利名稱：電容器及顯示器件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電容器和使用該電容器的發(fā)光顯示面板，特別地，本發(fā) 明涉及一種形成在襯底上的電容器和包含該電容器的發(fā)光顯示面板。
背景技術(shù)：
通常，平板顯示器(FPD)利用在密閉容器中排列的材料來顯示圖像，其中 所述密閉容器是通過在兩個襯底的側(cè)壁之間提供阻擋條(barrier)形成的。各種 類型的FPD包括使用液晶單元的液晶顯示器(LCD),所述液晶單元在施加的 電場中改變反射率；利用由電子流激勵的磷光體的場致發(fā)射顯示器(FED);和 使用有機材料的場致發(fā)光的有機場致發(fā)光顯示器。
FPD可以由無源矩陣和有源矩陣驅(qū)動方法來驅(qū)動。有源矩陣方法使用薄 膜晶體管(TFT)。在無源矩陣方法中，陽極和陰極互相交叉，并選擇一條線以 驅(qū)動有機發(fā)光單元。然而，在使用薄膜晶體管的有源矩陣方法中，每個像素 電極與TFT相連，且根據(jù)與TFT的柵電極相連的電容器所保持的電壓來驅(qū)動 發(fā)光單元。
圖。； 人、、、 、w
參考圖1,有機場致發(fā)光顯示器件的像素電路可以包括有機場致發(fā)光器 件(OLED)、開關(guān)晶體管SM、驅(qū)動晶體管DM和電容器C。驅(qū)動晶體管DM 的源極被連接至電源電壓VDD，而電容器C被連接在驅(qū)動晶體管的柵極和源 極之間。電容器C保持驅(qū)動晶體管DM的柵源電壓V(5s預定的時間段。開關(guān) 晶體管SM響應于從電流掃描線Sn發(fā)送的選擇信號來將數(shù)據(jù)線Dm數(shù)據(jù)電壓 發(fā)送到驅(qū)動晶體管DM。 OLED的陰極被連接至參考電壓Vss,且OLED發(fā)射 相應于通過驅(qū)動晶體管DM施加到其的電流的光。在有源矩陣方法中，每個像素電路可以包括TFT和電容器，且TFT由電 容器所保持的電壓來驅(qū)動預定時間段。因此，每個像素電路可以連續(xù)地顯示 相應于一幀的數(shù)據(jù)信號的圖像。這樣，通常使用有源矩陣方法，這是因為它 優(yōu)于無源矩陣方法。
圖2是示出形成在傳統(tǒng)顯示面板上的電容器的結(jié)構(gòu)的截面圖。
參考圖2，緩沖層BL形成在襯底ST之上，而形成電容器的第一電極的 第一導電層CL1形成在緩沖層BL之上。介電層DL形成在導電層CL1之上， 而形成電容器的第二電極的第二導電層CL2形成在介電層DL之上。這樣， 電容器包括第一和第二導電層CL1和CL2。這樣的電容器一般形成在其中形 成像素電路的區(qū)域內(nèi)，且電容器的電容根據(jù)顯示面板的特性而變化。
然而，如果使用有源矩陣方法，顯示面板的像素區(qū)域還包括TFT。因而， 其中形成顯示元件的區(qū)域可能會減少。換句話說，顯示面板的孔徑比(aperture ratio)會減小，從而降低顯示質(zhì)量。
尤其是，有機場致發(fā)光顯示器可能使用具有超過兩個電容器和多個TFT 的像素電路來補償驅(qū)動晶體管的門限電壓，這可能會導致低的孔徑比。因此， 希望電容器能夠占用像素區(qū)域中較少的空間并同時提供所需的電容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種多層電容器，它可以被用在像素電路中以提高像素的 孑W圣比。
本發(fā)明的附加特征將在隨后的描述中被闡明，并且部分地從所述描述是 很清楚的，或者可以通過實踐本發(fā)明來了解。
本發(fā)明公開了一種電容器，包括第一半導體層、第一介電層、第一導 電層、第二介電層和第二導電層。所述第一介電層被形成在所述第一半導體 層上。所述第一導電層被形成在所述第一介電層上。所述第二介電層被形成 在所述第一導電層上。所述第二導電層^C形成在所述第二介電層上，并且它 被連接至所述第一半導體層。
本發(fā)明還公開了一種電容器器件，包括多晶硅層、第一介電層和第一 導電層。所述多晶硅層具有分開形成的第一區(qū)和第二區(qū)，并且所述多晶硅層 被摻入雜質(zhì)以用于傳導。所述第一介電層被形成所述多晶硅層上，而所述第 一導電層被形成在所述第一介電層上。所述第一區(qū)和所述第一導電層形成所述第一電容器，而所述第二區(qū)和所述第一導電層形成所述第二電容器。
本發(fā)明還公開了一種顯示器件，包括掃描線、數(shù)據(jù)線和被連接至所述 掃描線和所述數(shù)據(jù)線的像素電路。所述掃描線在第一方向上延伸，且用于傳 輸選擇信號。所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線介電性地交叉的第二方向上延伸， 并且它傳輸數(shù)據(jù)信號。所述像素電路被連接至所述掃描線和所述數(shù)據(jù)線。所
述像素電路包括第一晶體管、電容器、第二晶體管和發(fā)光元件。所述第一 晶體管被連接至所述數(shù)據(jù)線。所述電容器充相應于通過所述第一晶體管、自 所述數(shù)據(jù)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的電壓。所述第二晶體管具有被連接至所述電容 器的第一電極的控制電極。所述發(fā)光元件被連接至所述第二晶體管。所述電 容器包括第一導電層、第一介電層、第二導電層、第二介電層和第三導電 層。所述第一導電層是摻入雜質(zhì)的多晶硅層，且所述第一介電層被形成在所 述第一導電層上。所述第二導電層被形成在所述第一介電層上，所述第二介 電層被形成在所述第二導電層上。所述第三導電層被形成在所述第二介電層 上，且被連接至所述第一導電層。
本發(fā)明還公開了一種顯示器件，包括掃描線、數(shù)據(jù)線和像素電路。所 述掃描線在第一方向上延伸，并且傳輸選拷H言號。所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描 線交叉的第二方向上延伸，并且它傳輸數(shù)據(jù)信號。所述像素電路被連接至所 述掃描線和數(shù)據(jù)線。所述像素電路包括第一晶體管、第一電容器、第二晶 體管、第二電容器和發(fā)光元件。所述第一晶體管具有第一電極和第二電極。 所述第一電極被連接至所述數(shù)據(jù)線，而所述第二電極響應于所述選擇信號而 被導通，并輸出數(shù)據(jù)信號。所述第一電容器具有被連接至所述第一晶體管的 第二電極的第一電極，并且它被相應于所述數(shù)據(jù)信號的電壓充電。所述第二 晶體管輸出相應于在所述第一電容器中存儲的電壓的電流。所述第二電容器 具有與所述第一電容器的第一電極串聯(lián)的第一電極。所述發(fā)光元件被連接至 所述第二晶體管。所述像素電路被形成在包括第一導電層、第一介電層和第 二導電層的像素區(qū)域中。所述第一導電層具有第一傳導區(qū)和第二傳導區(qū)。所
述第一傳導區(qū)形成所述第一電容器的第二電極，而所述第二傳導區(qū)形成所述 第二電容器的第二電極。所述第一介電層被形成在所述第一導電層上。所述
第二導電層形成所述第一和第二電容器的第一電極。
本發(fā)明還公開了一種顯示面板，包括掃描線、數(shù)據(jù)線和像素電路。所 述掃描線在第一方向上延伸，用于傳輸選擇信號。所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線交叉的第二方向上延伸，且它傳輸數(shù)據(jù)電流。所述像素電路被連接至所述
掃描線和所述數(shù)據(jù)線。所述像素電路包括第一晶體管、第二晶體管、第三
晶體管、第一電容器、第二電容器和發(fā)光元件。所述第一晶體管響應于所述 選擇信號而被導通，并且它傳輸數(shù)據(jù)電流。所述第二晶體管輸出相應于所述
數(shù)據(jù)電流的電流。所述第一電容器被連接在所述第二晶體管的源電極和柵電 極之間。所述第二電容器被連接在信號控制線和所述第二晶體管的柵電極之 間，并被連接至所述第一電容器以控制施加于所述第二晶體管的柵電極的電 壓。所述第三晶體管由所述選擇信號導通，并且它向所述第二晶體管的漏電 極傳輸數(shù)據(jù)電流。所述發(fā)光元件被連接至所述第二晶體管。所述第一和第二 電容器被形成在包括第一多晶硅層、第一介電層和第一導電層的區(qū)域中。所 述第 一多晶硅層被摻入雜質(zhì)用以傳導，且它具有形成所述第 一電容器的第一 電極的第一區(qū)，和形成所述第二電容器的第一電極的第二區(qū)。所述第一介電 層被形成在所述第一多晶硅層上。所述第一導電層被形成在所述第一介電層 上，并且它形成所述第一和第二電容器的第二電極。
可以理解，前面的一般描述和后面的詳細描述都是示例性的和解釋性的， 是想要提供本發(fā)明所要求的進一 步的解釋。


被包含以提供對本發(fā)明的進一步理解的附解了本發(fā)明的實施例，并 且和說明書 一起用來說明本發(fā)明的原理，其中所述附圖被并入說明書并且構(gòu)
成說明書的一部分，其中
圖1示出了常見有機EL顯示面板的等效像素電路圖。
圖2示意性示出了在傳統(tǒng)顯示面板上形成的電容器結(jié)構(gòu)。
圖3示出了依據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的多層電容器的結(jié)構(gòu)。
圖4示意性示出了依據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示器
件的結(jié)構(gòu)。
圖5是示出圖4的有機場致發(fā)光顯示器件的像素電路的等效電路圖。 圖6示出依據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的圖5的像素電路的排列。 圖7是沿圖6的線I I，的截面視圖。
圖8是沿圖6的線n n，的截面視圖。
圖9示意性示出依據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示器件的結(jié)構(gòu)。
圖IOA是示出圖9的顯示面板的像素電路501的等效電路圖。
圖IOB示出了用于驅(qū)動圖10A的像素電路501的信號定時圖。
圖ll是示出圖IOA的像素電路的排列的平面視圖。
圖12是沿圖11的線I I的截面視圖。
圖13示意性示出了圖12的第一和第二電容器的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下面的詳細描述示出和說明了本發(fā)明的示例性實施例。本領域技術(shù)人員 將會理解，所描述的實施例可以以各種不同的方式被修改，而不脫離本發(fā)明 的精神和范圍。因此，附圖和描述被認為是描述性的，而不是限制性的。
當它們對于完整理解本發(fā)明不是必須的時，它們可能被部分地示出在附 圖中，或在附圖中部分地不示出，在說明書中將不對它們進行討論。相同的 附圖標記指代相同的元件。諸如"連接一物件到另 一物件"這樣的表述既可能 指直接將第 一物件連接到第二物件，也可以指第 一物件通過使用提供在它們 之間的其它物件連接到第二物件。
圖3是示出依據(jù)本發(fā)明第 一 示例性實施例的多層電容器的截面視圖。
參考圖3，緩沖層1100可形成在襯底1000之上，摻入雜質(zhì)的多晶硅(多 晶硅)層1200可形成在緩沖層IIOO之上作為電容器的第一導電層。介電層 1300可被形成在多晶硅層1200之上。金屬電極層1400可被形成在介電層 1300之上作為電容器的第二導電層。因而，電容器包括多晶硅層1200作為 第一電極層和金屬電極層1400作為第二電極層。另外，介電層1500可^f皮形 成在金屬電極1400之上，金屬電極層1600可被形成在介電層1500之上。金 屬電極層1600可通過空腔1510連接到多晶硅層1200。因此，金屬電極層1600 和多晶硅層1200可具有相同的電勢，且金屬電極層1600成為電容器的第一 電極層的一部分。
換句話說，多晶硅層1200和金屬電極層1600形成電容器的第一電極層， 金屬電極層1400形成電容器的第二電極層。第一電極層包括下層和與第二電 極層重疊的上層，從而加寬電容器的導電層。因此，電容器的電容可以增力口。
三層電容器的尺寸可以減小，但是它的電容仍然可以與圖2中的傳統(tǒng)雙 層電容器相同。因此，三層電容器可以在顯示面板的像素區(qū)域中占用更少的空間，從而提高了面板的孔徑比。
下文中，將參考圖4、圖5、圖6、圖7和圖8描述依據(jù)第二示例性實施 例的有機場致發(fā)光顯示器件。在這里，"當前掃描線"指的是傳送當前選擇信 號的掃描線，"前一掃描線"指的是傳送當前選擇信號之前的一個選擇信號的 掃描線，"下一掃描線"指的是傳送當前選擇信號之后的一個選擇信號的掃描
線。進一步，附圖中的附圖標記指的是當前像素Pn的元件，前一像素的元件 使用被分配給當前像素Pn的同樣的附圖標記，并且對其添加撇號(')。
圖4示意性地圖解依據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示 器件的結(jié)構(gòu)。
參考圖4，有機場致發(fā)光顯示器件包括顯示面板100、掃描驅(qū)動器200和 數(shù)據(jù)驅(qū)動器300。
顯示面板100包括多條縱向排列的數(shù)據(jù)線D！到Dm、多條橫向排列的掃
描線St到Sn和多個像素電路110。數(shù)據(jù)線Dj'j Dm向像素電路110傳送作為 圖像信號的數(shù)據(jù)信號，掃描線S^'J Sn向像素電路傳送選擇信號。像素電流被
形成在由兩個相鄰數(shù)據(jù)線和兩個相鄰掃描線所確定的^^素區(qū)域內(nèi)。
掃描驅(qū)動器200可以順序地將選4奪信號施加于掃描線S！到Sn上，而數(shù)據(jù)
驅(qū)動器300將相應于圖像信號的數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D,到Dm上。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的像素電路110的等效電路圖。 圖5的像素電路連接至第m數(shù)據(jù)線Dm、當前掃描線Sn和前一掃描線Sn—
如圖5所示，像素電流IIO可以包括晶體管Ml、 M2、 M3、 M4、 M5， 電容器Ca和Cvth以及OLED。
晶體管Ml驅(qū)動OLED，并且它可以被連接在電源VDD和OLED之間。 晶體管Ml根據(jù)施加于其柵極的電壓來控制通過晶體管M2流向OLED的電 流。晶體管Ml的柵極可以被連接至電容器的節(jié)點A,電容器Ca和晶體 管M4可以被彼此并聯(lián)在電容器Cvth的節(jié)點B和電源V。D之間。
晶體管M5響應于來自當前掃描線Sn的選擇信號，從數(shù)據(jù)線Dm向電容 器Cvth的節(jié)點B發(fā)送數(shù)據(jù)電壓。響應于從前一掃描線發(fā)送的選擇信號， 晶體管M4將電容器Cvth的節(jié)點B連接至電源VDD，晶體管M3 二極管連接 (diode-connect)晶體管Ml。晶體管M2可以被連接在晶體管Ml的漏極和 OLED的陽極之間，它響應于自發(fā)射控制線En發(fā)送的選擇信號，將晶體管 Ml的漏極和OLED相隔開。OLED發(fā)射相應于通過晶體管M2輸入的電流的光。
在下文中，將詳細描述像素電路操作。
首先，施加于前一掃描線SnM的低電平(low-levd)掃描電壓導通晶體管 M3，從而二極管連接晶體管Ml。晶體管Ml的4冊極和源極之間的電壓發(fā)生 改變直到等于晶體管的門限電壓Vth為止。在這里，晶體管M1的源極;故連 接至電源VoD。因此，施加于晶體管M1的柵極的電壓(即施加于電容器Cvth 的節(jié)點A的電壓)變成電壓VoD和門限電壓Vth之和。進一步，施加于前一掃 描線的低電平掃描電壓還導通了晶體管M4，從而將電源VoD施加于電容 器Cvth的節(jié)點B。方程1給出了被充到電容器Cvth的電壓VCvth。方程1
』=^c福-^c滿=(「DD + , - F"朋=剛
這里VcMh是被充到電容器Cvth的電壓，VCvthA是施加于電容器Cvth的 節(jié)點A的電壓，VcMhB是施加于電容器Cvth的節(jié)點B的電壓。
進一步，發(fā)射控制線En的低電平信號截止晶體管M2，該晶體管具有N 型溝道，從而防止電流流向OLED。在這里，由于高電平(high-level)信號被施 加于當前掃描線Sn，所以晶體管M5被截止。
將低電平掃描電壓施加于當前掃描線Sn上，就導通了晶體管M5，從而 將數(shù)據(jù)電壓Vdata施加到節(jié)點B上。在這里，由于晶體管Ml被利用門限電 壓Vth充電，所以數(shù)據(jù)電壓Vdata和門限電壓Vth之和;波施加到晶體管Ml 的柵極。方程2給出了晶體管M1的柵源電壓Vc;s。在這里，低電平信號^支施 加到發(fā)射控制線En,并且晶體管M2被截止。方程2
發(fā)射控制線En的高電平信號導通晶體管M2,從而將對應于晶體管Ml 的柵源電壓V(js的電流I化ed施加于用于發(fā)光的OLED。方程3給出了電流
IoLED。
方程3
<formula>formula see original document page 10</formula>
這里，Ioled是流向OLED的電流，Vgs是晶體管Ml的柵源電壓，Vth是晶體管M1的門限電壓，Vdata是數(shù)據(jù)電壓，i3是常數(shù)。
在依據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的像素電路中，電容器Cvth補償像素電路 中提供的晶體管M1的不同門限電壓。因此，更均勻的電流可流向OLED。
圖6是示出依據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的圖5的像素電路的排列的
平面視圖，圖7是沿圖6的線i-r的截面視圖，圖8是沿圖6的線n n，的
截面視圖。
參考圖6和圖7，可包含二氧化硅(oxide-silicon)的緩沖層10,可被形成 在介電襯底l之上，而多晶硅層21、 22、 23、 24、 25、 26和27可以凈皮形成 在緩沖層10之上。
作為半導體層的多晶硅層21可以具有'U，形，它可以被形成在圖6的右 下邊部分，且它可以包括晶體管M5的源極、漏極和溝道區(qū)域。多晶硅層22 可以在OLED的右邊縱向排列，它形成當前像素電路中電容器Cst的第一電 極。多晶硅層23鄰接于多晶硅層22的一端，并且它可以形成電容器Cvth的 第二電極(節(jié)點A)。多晶硅層24可以縱向排列，并且它包括晶體管M2的源 極、漏極和溝道區(qū)域。多晶硅層25可以被連接至多晶硅層24,并且它形成 晶體管M3的源極、漏極和溝道區(qū)域。多晶硅層26可以橫向排列，它鄰接于 多晶硅層25，并且它形成晶體管Ml的漏極、源極和溝道區(qū)域。多晶硅層21，， 其可以具有'U，形，可以被形成在與多晶硅層27相鄰的區(qū)域中，并且它形成 前一像素電路的開關(guān)晶體管M5，的源極、漏極和溝道區(qū)域。在這里，分別形 成電容器Cst和Cvth的第一電極和第二電極的多晶硅層22和23可以具有與 多晶硅層21、 24、 25和26之一相同的摻雜密度。
柵極介電質(zhì)層(gate dielectric layer)30可以被形成在多晶硅層21 、 22、 23、 24、 25、 26和27之上。
柵電極線可以形成在柵極介電質(zhì)層30之上。具體地，相應于當前掃描 線Sn的柵電極41、分別形成電容器Cst和Cvth的第二和第一電極的電極42、 相應于發(fā)射控制線En的柵電極43、以及驅(qū)動晶體管Ml的柵電極44可以被 形成在柵極介電質(zhì)層上。
柵電極41可以橫向排列以與多晶硅層21相交叉，且它成為晶體管M5 的柵電極。進一步，柵電極41與多晶硅層25，和27，相交叉，并且它形成下一 像素電路的晶體管M3，和M4，的柵電極。以縱向排列的電極42可以與多晶硅 層22和23重疊，并且它形成當前像素Pn中的電容器Cst和Cvth的耦合電極(節(jié)點B)。柵電極43可以以橫向排列以與柵電極41平行，并且它形成晶體 管M2的柵電極。柵電極44是多邊形的，并且它可以形成在多晶硅層26的 中間區(qū)域中以形成當前像素電路Pn中的晶體管Ml的柵電極。柵電極41，相 應于前一掃描線Sn-l，并且它以橫向排列以便與柵電極41平行。進一步，柵 電極41，可以與多晶硅層25和27交叉，并且它形成當前^f象素電路Pn的晶體 管M3和M4的柵電極。
夾層介電質(zhì)(interlayer dielectric)50可以形成在柵電極41 、 43和44之上， 以及在電極42上。數(shù)據(jù)線61、電源電極線62、以及電極63、 64、 65、 66和 67可以形成在夾層介電質(zhì)50之上。
數(shù)據(jù)線61縱向延伸，且它可以通過穿透夾層介電質(zhì)50和柵極介電質(zhì) 30的空腔51a被連接至多晶硅層21以形成晶體管M5的源電極。電極63鄰 接數(shù)據(jù)線61，并且它通過空腔51b和空腔52a連接多晶硅層21和電極42來 將晶體管M5的漏極與電容器Cvth的節(jié)點B相連，其中所述空腔51b穿透夾 層介電質(zhì)50和柵極介電質(zhì)30,而所述空腔52a穿透夾層介電質(zhì)50。電源電 極線62可以通過穿透夾層介電質(zhì)50和柵極介電質(zhì)30的空腔52b連接至多晶 硅層22，并且它向電容器Cst的第一電極提供電源。
電極64可以通過穿透夾層介電質(zhì)50的空腔53a連接至電極42，并且它 可以通過穿透夾層介電質(zhì)50和柵極介電質(zhì)30的空腔53b連接至多晶硅層27， 從而將電容器Cvth的第一電極(節(jié)點B)和晶體管M4的漏極相連。電極65可 以通過空腔54a和54b以及空腔54c被連接至多晶硅層23和25以及柵電極 44，其中所述空腔54a和54b穿透夾層介電質(zhì)50和柵極介電質(zhì)30,所述空腔 54c穿透夾層介電質(zhì)50，從而將電容器Cvth的第二電極(節(jié)點A)、晶體管M3 的漏極、和晶體管Ml的柵電極連接起來。電極66可以通過空腔55a和55b 連接至多晶硅層24、 25和26,從而將晶體管M3的源極、晶體管Ml的漏極 和晶體管M2的源極連接起來，其中所述空腔55a和55b穿透夾層介電質(zhì)50 和柵極介電質(zhì)30。電極67通過空腔56被連接至多晶硅層24以形成晶體管 M2的漏極，其中所述空腔56穿透夾層介電質(zhì)50和柵極介電質(zhì)30。
可形成覆蓋數(shù)據(jù)線61、電源電極線62以及電極63、 64、 65、 66和67 的平坦化膜(planarization film)70。像素電極75可以通過空腔71被連接至電 極67,從而將像素電極與晶體管M2的漏極相連，其中所述空腔71穿透平坦 化膜70。像素限定層(pixel defining layer)80可以在像素電極75形成之后形成，以及可包括發(fā)射層(EML)、電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)的有機層 (organic layer)85可形成在像素電極75上。
如上所述，電容器Cst和Cvth被串聯(lián)，且在鄰接OLED的區(qū)域中具有作 為公共電極的電極。
圖8示出電容器Cst和Cvth的詳細結(jié)構(gòu)。
參考圖8，由于多晶硅層22和電源線62可以通過空腔52b連接在一起， 所以它們具有相同的電勢。因此，多晶硅層22和電源線62是電容器Cst的 第一電極。電極42是電容器Cst的第二電極(節(jié)點B)。電容器Cvth與電容器 Cst串聯(lián)，并且它具有作為其第一電極的電極42，多晶硅層23是它的第二電 極。因此，電極42是電容器Cst的第二電極和電容器Cvth的第一電極。
依據(jù)本發(fā)明示例性實施例的多層電容器Cst,兩個耦合的電極作為電容器 的一個電極，從而占用更少的空間，同時提供足夠的電容。進一步，電容器 Cst和Cvth通過公共電極42串聯(lián)。這樣就不需要額外的電極來將它們串聯(lián)。 因此，電容器Cst和Cvth在像素區(qū)域中可以占用更少的空間，從而提高像素 的孔徑比。
下文中將參考圖9、圖10、圖11、圖12和圖13,詳細描述依據(jù)本發(fā)明 第三示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示器件。
圖9示意性地示出依據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示器 件的結(jié)構(gòu)。與第二示例性實施例不同，本發(fā)明第三示例性實施例的器件采用 了電流編程方法(current programming method),在所述電流編程方法中，數(shù)據(jù) 電流Idata作為數(shù)據(jù)信號從數(shù)據(jù)線發(fā)送。
參考圖9，依據(jù)第三示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示器件可以包括 顯示面板500、掃描驅(qū)動器400、和數(shù)據(jù)驅(qū)動器300。顯示面板500包括橫 向延伸的多條掃描線St到Sn、多條發(fā)射控制線E,到En和多條升壓控制線 (boost control line)B,到Bn;縱向延伸的多條數(shù)據(jù)線到Dm;多條電源線VoD 和多個l象素501。
在這里，像素501被形成在由兩條相鄰掃描線和兩條相鄰數(shù)據(jù)線限定的
區(qū)域內(nèi)。每個像素501由從掃描線S!到Sn、發(fā)射控制線Ei到En、升壓控制 線到Bn和數(shù)據(jù)線到Dm發(fā)送的信號來驅(qū)動。
掃描驅(qū)動器400可以連續(xù)地發(fā)送選擇信號到掃描線Si到Sn,從而選擇一 條線來施加數(shù)據(jù)信號，并且它可以連續(xù)地發(fā)送發(fā)射控制信號到發(fā)射控制線到En以控制OLED發(fā)光。
進一步，掃描驅(qū)動器400通過升壓控制線B!到Bn將升壓信號(boost signal) 施加于所選擇的線路的像素，這確定了由兩個相連的電容器Cl和C2所導致 的在驅(qū)動晶體管上的柵極電壓的增加。從而，可將期望的電流提供到OLED。
另外，數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以與依據(jù)第一示例性實施例的數(shù)據(jù)驅(qū)動器300 相同，且它施加相應于所選擇的線路中的像素的數(shù)據(jù)信號。
掃描驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以被連接到其中形成顯示面板500 的基板。然而，掃描驅(qū)動器400和/或數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以被提供在顯示面板
路所代替，其中驅(qū)動電路分層(layered)為掃描線、數(shù)據(jù)線和TFT。另外，掃描 驅(qū)動器400和/或數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以附在玻璃基板上作為包括帶載封裝 (TCP)、柔性電路板(FPC)或者載帶自動焊接(Tape Automatic Bonding, TAB)
的芯片。
圖10A是示出圖9的顯示面板500中的像素電路501的等效電路圖，圖 10B圖解了用于驅(qū)動圖IOA的像素電路的信號定時圖。
參考圖IOA，像素電路501可以包括驅(qū)動晶體管T3、發(fā)射控制晶體管 T4、開關(guān)晶體管T1、 二極管連接晶體管T2、 OLED和電容器Cl和C2。掃 描線Sn的選擇信號的定時與升壓控制線Bn的升壓信號的定時類似，發(fā)射控 制線En的發(fā)射控制信號的定時是圖10B中所示的選擇信號的反相定時。
具體第，開關(guān)晶體管Tl可以被連接在數(shù)據(jù)線Dm和驅(qū)動晶體管T3的柵 極之間，并且它響應于來自掃描線Sn的選擇信號，從數(shù)據(jù)線向驅(qū)動晶體管 T3發(fā)送數(shù)據(jù)電流IDATA。 二極管連接晶體管T2可以被連接在驅(qū)動晶體管T3 的漏極和數(shù)據(jù)線Dm之間，并且它響應于來自掃描線Sn的選擇信號，而二極 管連接驅(qū)動晶體管T3。
進一步，驅(qū)動晶體管T3的源極可以被連接至電源電壓VDD，驅(qū)動晶體管 T3的漏極可以連接至二極管連接晶體管T2。驅(qū)動晶體管T3的柵源電壓相應 于數(shù)據(jù)電流IDATA而決定。
電容器C2可被連接在驅(qū)動晶體管T3的源極和柵極之間，并且它保持驅(qū) 動晶體管T3的柵源電壓預定時間段。電容器Cl可被連接在升壓控制線Bn 和驅(qū)動晶體管T3的柵極之間，并且它可以控制驅(qū)動晶體管T3的柵極電壓。
由于耦合的電容器，電容器C2的節(jié)點上的電壓可以增加與來自升壓控制線Bn的升壓信號電壓中的增加值AVB—樣多。方程4給出了驅(qū)動晶體管T3 上的柵極電壓的增加值AVG。升壓信號電壓的增加值AVB可以根據(jù)晶體管 T1、T2和T3的寄生電容來控制。因此，通過控制升壓信號電壓的增加值AVB， 驅(qū)動晶體管T3的柵極電壓的增加值AV(3就可以按照所需來設定，換句話說， 提供給OLED的電 流IoLED
可以按照所需來設定。
響應于來自發(fā)射控制線En的發(fā)射信號，發(fā)射控制晶體管T4將來自驅(qū)動 晶體管T3的電流施加于OLED。 OLED可以被連接在發(fā)射控制晶體管T4和 參考電源Vss之間，并且它發(fā)出相應于流向驅(qū)動晶體管T3的電流量的光。
像素電^^可以如下#:作。
首先，開關(guān)晶體管Tl和二極管連接晶體管T2由通過掃描線Sn施加的 選擇信號導通。接著，驅(qū)動晶體管T3被二極管連接，且來自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù) 據(jù)電流lDATA流向驅(qū)動晶體管T3。同時，發(fā)射控制晶體管T4由通過發(fā)射控制 線En所施加的發(fā)射信號截止，從而將驅(qū)動晶體管T3與OLED相隔離。
這里，方程5給出了驅(qū)動晶體管T3的柵極和源極之間的電壓("柵源電
壓")Vcjs的絕對值和流向驅(qū)動晶體管T3的電流IDATA之間的關(guān)系。因而，方程
6給出了驅(qū)動晶體管T3的柵源電壓VGS。
這里Vc是驅(qū)動晶體管T3的柵極電壓，VoD是由電源電壓Vdd提供給驅(qū) 動晶體管T3的電壓。
接下來，開關(guān)晶體管Tl和二極管連接晶體管T2被掃描線Sn的選擇信 號截止，發(fā)射控制晶體管T4被發(fā)射控制線En的發(fā)射控制信號導通。在這里， 升壓控制線Bn的升壓信號從低電平變化至高電平。
方程4
方程5然后電容器Cl和升壓控制Bn交點處的電壓被增加升壓信號電平的增加 但'AVe，。因此，驅(qū)動晶體管T3的^^極電壓vg也通過將電容器Cl和C2相 連而被增加，并且柵極電壓VG的增加量由方程7給出。方程7
c; + c2
這里Cl和C2分別是電容器Cl和C2的電容。
由于驅(qū)動晶體管T3的柵極電壓Vg増加AVg,所以它的漏極電流I0LED 由方程8決定。換句話說，驅(qū)動晶體管T3的柵源電壓V(js與柵極電壓的增加
值AVo成比例地減小。因此，驅(qū)動晶體管T3的漏極電流IoLED可以被設得比
數(shù)據(jù)電流lDATA相對小。進一步，發(fā)射控制晶體管T4由發(fā)射控制線En的發(fā)射 控制信號導通，這樣就將驅(qū)動晶體管T3的漏極電流Iqled提供給OLED以進 行光發(fā)射。
方程8
/麵=*HG-。2 =魯(^^-A。2
如方程9所示，數(shù)據(jù)電流lDATA可以被設得比流向OLED的電流I0LED大。
方程9
l細=7, + A十魯(A。2 圖ll是示出依據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖IOA的像素電路的排列的平面圖。
參考圖11,像素電流501可以被形成在由在第一方向(Y軸)延伸的數(shù)據(jù) 線510、在與數(shù)據(jù)線510交叉的方向(X軸)上延伸的掃描線520、與數(shù)據(jù)線510 相隔預定間隔且在與掃描線520交叉的第一方向上延伸的電源線530、和與 發(fā)射控制線540平行排列的升壓控制線550限定的區(qū)域中，其中所述發(fā)射控 制線540與掃描線520平行排列。
在這里，開關(guān)晶體管T1、驅(qū)動晶體管T3、 二極管連接晶體管T2和發(fā)射 控制晶體管T4被提供在掃描線520和發(fā)射控制線540之間形成的區(qū)域上。因 此，升壓控制線550不與像素電路501的其它元件相重疊，從而防止來自像 素電路元件的升壓信號中的失真。因而，升壓信號可以被穩(wěn)定地輸入到電容器Cl， 乂人而更加準確地將電流IoLED編程到OLED。
詳細地，開關(guān)晶體管Tl的柵電極可以形成在接近掃描線520和數(shù)據(jù)線 510的交叉點提供的溝道上，開關(guān)晶體管Tl的源電極可以通過空腔hl被連 接至數(shù)據(jù)線。開關(guān)晶體管Tl的漏電極可以通過空腔h2和h3被連接至驅(qū)動晶 體管T3的柵電極。
進一步，二極管連接晶體管T2的源電極可以通過空腔hl被連接至數(shù)據(jù) 線510。 二極管連接晶體管T2的柵電極和開關(guān)晶體管Tl的柵電極可以是公 共電極。進一步，晶體管T2的漏電極可以通過多晶硅層被連接至驅(qū)動晶體管 T3的漏電才及。
驅(qū)動晶體管T3可以被形成在掃描線520和電源線530交叉點附近，驅(qū)動 晶體管T3的柵電極可以通過空腔h3被連接至開關(guān)晶體管Tl的漏電極。進 一步，驅(qū)動晶體管T3的源電極可以通過空腔h4被連接至電源線530,驅(qū)動 晶體管T3的漏電極可以通過多晶硅層被連接至發(fā)射控制晶體管T4的源電 極。
發(fā)射控制線540可以作為發(fā)射控制晶體管T4的柵電極，發(fā)射控制晶體管 T4的漏電極可以通過空腔h5被連接至像素電極。像素電極可以通過空腔h6 被連接至OLED。
如圖ll所示，OLED可被放置在發(fā)射控制線540、升壓控制線550、數(shù) 據(jù)線510和電源線530之間的區(qū)域中。在這里，OLED可以具有矩形形狀， 其中對著電源線530的邊601比對著發(fā)射控制線540的邊602長。
進一步，電容器Cl和C2可以鄰接于OLED的邊601，并且它們可以與 電源線530重疊。電容器Cl和C2被形成為在電源線530和多晶硅層735之 間具有柵電極750的雙結(jié)構(gòu)。間隙737可以被形成在多晶硅層中，從而從多 晶硅層形成電容器Cl和C2的兩個第一電極。
圖12是沿圖11的線I I'的截面視圖，圖13示出圖12的電容器C1和 C2的結(jié)構(gòu)。
如圖12所示，包括二氧化硅和氮化硅的緩沖層720可以形成在襯底710 上，而多晶硅層735a和735b可以被形成在緩沖層720上。多晶硅層735a形 成電容器C1的第一電極，多晶硅層735b形成電容器C2的第一電極。在這 里，多晶硅層735a和735b可以被摻入預定雜質(zhì)，類似于形成像素電路501 的晶體管T1、 T2、 T3和T4的多晶硅層。柵極介電質(zhì)740可被形成在多晶硅層735上，柵電4及750可一皮形成在柵 極介電質(zhì)740上。柵電極750形成電容器Cl和C2的第二電極。
夾層介電質(zhì)760可被形成在柵電極750上，電源線530可以形成在夾層 介電質(zhì)760上。電源線530可以通過空腔h8纟皮連接至多晶硅層735b，它可 以與作為電容器C2的第一電極的多晶硅層735b等電位。
因此，如圖13所示，電容器C1的第一電極是多晶硅層735a,電容器 Cl的第二電極是柵電極750。電容器C2的第一電極是多晶硅層735b和電源 線530,電容器C2的第二電極是柵電極750。在這里，電容器C2是多層(三 層)電容器。換句話說，電容器C2被形成在電源線530和柵電極750之間， 以及柵電極750和多晶硅層735b之間。
電容器C2可以是存儲電容(storage capacitor),用于存儲施加于OLED的 用于發(fā)光的驅(qū)動電壓，而電容器C1可以是升壓電容(boostcapacitor)用于提高 存儲在電容器C2中的驅(qū)動電壓，當它被連接至電容器C2時。
夾層介電質(zhì)780可被形成在電源線530上，可以省略的緩沖層790可以 被形成在夾層介電質(zhì)780上。
依據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施例的有機場致發(fā)光顯示器件使用占用更少 空間的三層電容器同時提供所需的電容。因此，OLED可以在像素區(qū)域中占 用比電容器多的空間，7人而^^是高孔徑比。
盡管已結(jié)合有機場致發(fā)光顯示器件來描述了本發(fā)明，但是它也可以應用 于具有兩個耦合的電容器的顯示器件以及半導體中。
因此，本發(fā)明的示例性實施例提供了具有第一導電層、第二導電層和被 連接至第一導電層的第三導電層的三層電容器。因此，電容器的第一電極由 具有相同電位的第一和第三導電層形成，電容器的第二電極是第二導電層。 因而，與雙層電容器相比，第一電極的寬度加倍，從而提供了高電容同時占 用更少的空間。
另外，使用三層電容器的顯示面板的孔徑比可能會增大，這是因為電容 器占用更少的空間。
進一步，當像素電路具有兩個耦合電容時，在第一、第二和第三導電層 的中間提供的電極可以延伸以形成節(jié)點，其中兩個電容器被連接到該接點而 不需要額外的耦合電極來將電容器串聯(lián)。因而，兩個電容器占用更少的空間， 從而提高顯示面板的孔徑比。對于本技術(shù)領域人員來說，很顯然，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情
況下，可做各種改進和變化。因此，就意味著本發(fā)明涵蓋了在所附權(quán)利要求 及其等價物的范圍之內(nèi)提供的本發(fā)明的改進和變化。
權(quán)利要求
1、一種電容器，包括第一半導體層；第一介電層，被形成在所述第一半導電層上；第一導電層，被形成在所述第一介電層上；第二介電層，被形成在所述第一導電層上；第二導電層，被形成在所述第二介電層上；其中，所述第二導電層被連接至所述第一半導體層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容器，其中所述第一半導體層是摻入雜質(zhì)的多晶硅層； 其中所述第一導電層和所述第二導電層是金屬電極層；以及 空腔將所述第二導電層與所述第一半導體層相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器， 其中所述電容器被連接至晶體管；以及其中所述第一半導體層具有等于第二半導體層的摻雜密度的摻雜密度， 其中所述第二半導體層形成所述晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)。
4、 一種顯示器件，包括掃描線，在第一方向上延伸，并且傳輸選擇信號；數(shù)據(jù)線，在與所述掃描線交叉的第二方向上延伸，并傳輸數(shù)據(jù)信號；以及像素電路，被連接至所述掃描線和所述數(shù)據(jù)線，其中所述像素電路包括連接至所述數(shù)據(jù)線的第 一 晶體管；電容器，用于充相應于通過所述第一晶體管傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的電壓；第二晶體管，具有連接至所述電容器的第 一 電極的控制電極；連接至所述第二晶體管的發(fā)光元件，其中，所述電容器包括第一導電層；第一介電層，被形成在所述第一導電層上； 第二導電層，被形成在所述第一介電層上；第二介電層，被形成在所述第二導電層之上；以及 第三導電層，被形成在所述第二介電層上， 其中，所述第一導電層是摻入雜質(zhì)的第一多晶硅層；以及 其中，所述第三導電層被連接至所述第一導電層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示器件，還包括第二多晶硅層，形成所述第一晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)以及所述第二晶 體管的源極區(qū)和漏極區(qū)；其中所述第 一導電層被形成在與所述第二多晶硅層相同的層上；以及 其中所述第一導電層和所述第二多晶硅層是同一傳導類型。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示器件，其中所述第二導電層是形成在與所述掃描線相同的層上的金屬電極層；以及其中所述第三導電層是形成在與所述數(shù)據(jù)線相同的層上的金屬電極層。
全文摘要
一種電容器，包括第一半導體層；第一介電層，被形成在所述第一半導電層上；第一導電層，被形成在所述第一介電層上；第二介電層，被形成在所述第一導電層上；第二導電層，被形成在所述第二介電層上；其中，所述第二導電層被連接至所述第一半導體層。
文檔編號H01L29/786GK101442038SQ200810185998
公開日2009年5月27日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者郭源奎, 金禁男 申請人:三星Sdi株式會社