有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构及方法

摘要

本发明公开了一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构及方法，该结构及方法主要是在源极/漏极金属层上的接触井填入金属，或在多晶硅岛上相应于源极/漏极金属层位置的接触井填入金属，以有效降低像素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显示的质量。

权利要求

1、一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在于，包括： 一基板； 一多晶硅岛，形成于该基板之上； 一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛； 一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的中间位置形成于该氧化层上； 一介电层，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层，该介电层开设有数个接触井，该些接触井贯穿该介电层与该氧化层； 一源极/漏极金属层，形成于该介电层之上，且经该些接触井与该多晶硅岛的相应位置连接； 一彩色滤光片，形成于该源极/漏极金属层之上； 一平坦层，形成于该彩色滤光片之上； 一金属层，填入穿过该平坦层与该彩色滤光片的接触井而与该源极/漏极金属层相连接；及 一像素电极层，形成于该金属层与该平坦层之上。

2、 根据权利要求1所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构，其特征在于，该平坦层为有机材料或无机材料。

3、 根据权利要求1所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构，其特征在于，该介电层为有机材料或无机材料。

4、 根据权利要求1所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构，其特征在于，该多晶硅岛被其他任何半导体材料岛替代。

5、 根据权利要求1所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构，其特征在于，该基板为塑料、玻璃、石英或硅晶。

6、 根据权利要求1所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构，其特征在于，该金属层为多层结构。

7、 根据权利要求6所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构，其特征在于，填入该接触井的材料为有机导电材料替换该金属层。

8、 一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的方法，其特征在于，包括下列步骤：(a) 提供一基板；(b) 在该基板上形成一多晶硅岛；(C)在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；(d) 在相应于该多晶硅岛的中间位置形成一栅极金属层于该氧化层上；(e) 在该氧化层上形成一介电层，且该介电层覆盖该栅极金属层；(f) 在该介电层上开设数个接触井，使该些接触井贯穿该介电层与该氧化 层而分别连通至该多晶硅岛的相应位置；(g) 在该介电层上形成一源极/漏极金属层；(h) 在该源极/漏极金属层上形成一彩色滤光片；(i) 在该彩色滤光片上形成一平坦层；(j)在穿过该平坦层与该彩色滤光片的接触井填入一金属层而与该源极/漏极金属层相连接；及(k)在该金属层与该平坦层上形成一像素电极层。

9、 根据权利要求8所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的方法，其特征在于，该平坦层为有机材料或无机材料，该介电层为有机材料 或无机材料，该多晶硅岛被其他任何半导体材料岛替代，且该基板为塑料、玻 璃、石英或硅晶。

10、 根据权利要求8所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的方法，其特征在于，该金属层为多层结构。

11、 根据权利要求io所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的方法，其特征在于，填入该接触井的材料为有机导电材料替换该金属层。

12、 一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在 于，该结构包括：一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上； 一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛； 一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的中间位置形成于该氧化层上； 一彩色滤光片，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层； 一平坦层，形成于该彩色滤光片之上；一金属层，填入穿过该平坦层、该彩色滤光片与该氧化层的接触井而与该 多晶硅岛的相应位置相连接；及一像素电极层，形成于该金属层与该平坦层之上。

13、 根据权利要求12所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，该平坦层为有机材料或无机材料。

14、 根据权利要求12所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，该多晶硅岛被其他任何半导体材料岛替代。

15、 根据权利要求12所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在于，该基板为塑料、玻璃、石英或硅晶圆。

16、 根据权利要求12所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在于，该金属层为多层结构。

17、 根据权利要求16所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，填入该接触井的材料为有机导电材料替换该金属层。

18、 一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的方法，其特征在于，包括下列步骤：(a) 提供一基板；(b) 在该基板上形成一多晶硅岛；(c) 在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；(d) 在相应于该多晶硅岛的中间位置形成一栅极金属层于该氧化层上；(e) 在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片覆盖该栅极金属层；(f) 在该彩色滤光片上形成一平坦层；(g) 在该平坦层上开设数个接触井，使该些接触井贯穿该平坦层、该彩色 滤光片与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛的相应位置；(h) 在该些接触井填入一金属层而与该多晶硅岛的相应位置相连接；及(i) 在该金属层与该平坦层上形成一像素电极层。

19、 根据权利要求18所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的方法，其特征在于，该平坦层为有机材料或无机材料，该多晶硅岛被其他 任何半导体材料岛替代，且该基板为塑料、玻璃、石英或硅晶圆。

20、 根据权利要求18所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的方法，其特征在于，该金属层为多层结构。

21、 根据权利要求20所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的方法，其特征在于，填入该接触井的材料为有机导电材料替换该金属层。

22、 一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在于，包括：一基板；一多晶硅岛，形成于该基板之上；一氧化层，形成于该基板之上且覆盖该多晶硅岛；一栅极金属层，相应于该多晶硅岛的中间位置形成于该氧化层上；一彩色滤光片，形成于该氧化层之上且覆盖该栅极金属层；一金属层，填入穿过该彩色滤光片与该氧化层的接触井而与该多晶硅岛的相应位置相连接；一源极/漏极金属层，形成于该金属层与该彩色滤光片之上； 一平坦层，形成于该源极/漏极金属层之上并覆盖该彩色滤光片；及 一像素电极层，形成于穿过该平坦层的接触井与该平坦层之上而与该源极/漏极金属层的相应位置相连接。

23、 根据权利要求22所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，该像素电极层由下列结构取代：一金属层，填入穿过该平坦层的接触井而与该源极/漏极金属层相连接；及一像素电极层，形成于该金属层与该平坦层之上。

24、 根据权利要求22所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，该平坦层为有机材料或无机材料。

25、 根据权利要求22所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，该多晶硅岛被其他任何半导体材料岛替代。

26、 根据权利要求22所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，其特征在于，该基板为塑料、玻璃、石英或硅晶。

27、 根据权利要求22或23所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在于，该金属层为多层结构。

28、 根据权利要求27所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构，其特征在于，填入该接触井的材料为有机导电材料替换该金属层。

29、 一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的方法，其特征在 于，包括下列步骤：(a) 提供一基板；(b) 在该基板上形成一多晶硅岛；(C)在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；(d) 在相应于该多晶硅岛的位置形成一栅极金属层于该氧化层上；(e) 在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片覆盖该栅极金属层；(f) 在该彩色滤光片上开设数个接触井，使该些接触井贯穿该彩色滤光片 与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛的相应位置；(g) 在该些接触井填入一金属层而与该多晶硅岛的相应位置相连接；(h) 在该金属层与该彩色滤光片上形成一源极/漏极金属层；(i) 在该彩色滤光片上形成一平坦层，且该平坦层覆盖该源极/漏极金属 层；及(j)在穿过该平坦层的接触井与该平坦层上形成一像素电极层而与该源极 /漏极金属层相连接。

30、 根据权利要求29所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的方法，其特征在于，该步骤（j)由下列步骤取代：在穿过该平坦层的接触井填入一金属层而与该源极/漏极金属层相连接；及在该金属层与该平坦层上形成一像素电极层。

31、 根据权利要求29所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的方法，其特征在于，该平坦层为有机材料或无机材料，该多晶硅岛被其他 任何半导体材料岛替代，且该基板为塑料、玻璃、石英或硅晶。

32、 根据权利要求29或30所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接 触电阻的方法，其特征在于，该金属层为多层结构。

33、 根据权利要求32所述的改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的方法，其特征在于，填入该接触井的材料为有机导电材料替换该金属层。

说明书

有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构及方法

技术领域

本发明涉及一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结构及 方法，特别是涉及一种在源极/漏极金属层上的接触井填入金属，或在多晶硅 岛上相应于源极/漏极金属层位置的接触井填入金属的结构及方法，以有效降 低像素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显示的质量。

背景技术

有机发光二极管(OLED)为了实现高精细度的画质和避免不同颜色的衰变， 设计方向已转变为牆合彩色滤光片的单一白光源，因此大幅提高画面分辨率与 显示器尺寸。 一般整合彩色滤光片的制作流程采用彩色滤光片在阵列之上 (Color Filter on Array, C0A)的结构，使用下发射型白光有机发光二极管为 发光源，但因彩色滤^:片固化后的表面粗糙度较高，为了降低其粗糙度需多增 加一层平坦层，这将使显示器厚度增加，并因而增加像素电极的接触电阻阻值， 使得薄膜晶体管组件操作时源极/漏极金属与有机发光二极管下电极之间的导 电性较差，易造成金属的烧毁而导致有机发光二极管组件无法正常工作。
公知技术所公开的有机发光二极管整合彩色滤光片的结构，如美国专利第 6515428号"Pixel Structure of an Organic Light Emitting Diode Display Device and its Manufacturing Method"所述，为了降低该结构表面粗糙度
而在彩色滤光片上增加一平坦层，如图1所示，其中一基板110上形成一多晶 硅岛120，该多晶硅岛120上形成有一氧化层130，其中一栅极金属层135相 应于该多晶硅岛120的中间位置形成于该氧化层130上，该氧化层130上再形 成一介电层140并覆盖该栅极金属层135，接着一源极/漏极金属层150穿过 该介电层140与该氧化层130而与该多晶硅岛120的相应位置相连接，之后形 成一彩色滤光片160于该源极/漏极金属层150之上，再于该彩色滤光片160 上形成一平坦层170，之后再于该平坦层170上形成一像素电极层180，该像 素电极层180穿过该平坦层170与该彩色滤光片160以形成一接触井而与该源极/漏极金属层150相连接。在此公知结构中，由于彩色滤光片160加上平坦 层170的厚度过大，导致像素电极层180需要填更深的接触井，当电流在传导 时因热使得金属劣化，从而使像素电极层180与薄膜晶体管间的金属接触电阻 过高，也就是薄膜晶体管组件操作时源极/漏极金属与像素电极间的导电性较 差，容易造成金属的烧毁而导致有机发光二极管组件无法正常工作，这也是造 成有机发光二极管面板色彩显示不均匀的主要因素之一 。
有鉴于公知有机发光二极管整合彩色滤光片的结构及方法所产生因彩色 滤光片与平坦层的厚度过大导致像素电极与薄膜晶体管间的金属接触电阻过 高的问题，本发明提出一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的结 构及方法，该结构及方法主要是在源极/漏极金属层上的接触井填入金属，或 在多晶硅岛上相应于源极/漏极金属层位置的接触井填入金属，以有效降低像 素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显示的质量。 •

发明内容

' 本发明的目的在于提供一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电 阻的结构，以有效降低像素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显示的 质量。
本发明的另一目的在于提供一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接 触电阻的方法，以有效降低像素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显 示的质量
为了实现上述目的，本发明提供了一种改善有机发光二极管整合彩色滤光 片接触电阻的结构及方法，该结构及方法主要是在源极/漏极金属层上的接触 井填入金属，或在多晶硅岛上相应于源极/漏极金属层位置的接触井填入金属， 以有效降低像素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显示的质量。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
附图说明 （ 图1为公知技术的有机发光二极管整合彩色滤光片的结构图； 图2为本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第一实施
8例结构图；
图3为本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第二实施 例结构图；
图4为本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第三实施 例结构图。
其中， 附图标记:
110、 210、 310、 410〜基板
120、 220、 320、 420〜多晶硅岛
130、 230、 330、 430〜氧化层
135、 235、 335、 435〜栅极金属层
140、 240〜介电层 150、 250、 450〜 ,源极/漏极金属层
160、 260、 340、 440〜彩色滤光片
170、 270、 350、 460〜平坦层
186、 280、 360、 470〜像素电极层
275、 355、 445〜 -金属层

具体实施方式

图2所示为本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第一 实施例结构，其中一基板210上形成一多晶硅岛220，该多晶硅岛220上形成 有一氧化层230，其中一栅极金属层235相应于该多晶硅岛220的中间位置形 成于该氧化层230上，该氧化层230上再形成一介电层240并覆盖该栅极金属 层235，接着一源极/漏极金属层250穿过该介电层240与该氧化层230而与 该多晶硅岛220的相应位置相连接，之后形成一彩色滤光片260于该金属层 250之上，之后在该彩色滤光片260上形成一平坦层270，之后再于穿过该平 坦层270与该彩色滤光片260的接触井填入一金属层275而与该源极/漏极金 属层250相连接,再于该金属层275与该平坦层270上形成一像素电极层280。 此第一实施例结构，用来改进上述公知技术的结构，借助在穿过该平坦层与该 彩色滤光片的接触井填入一金属层，即可降低像素电极层与薄膜晶体管间的金 属接触电阻，进而改善有机发光二极管组件的色彩显示画质及延长使用寿命。而由于一般彩色滤光片是负型光阻，所以用来定义彩色滤光片的光罩图案与填 入接触井的金属图案相同，故本发明可以共享彩色滤光片的光罩而不需额外的 光罩。
本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第一实施例的制 造方法，包括下列步骤：
(a) 提供一基板；
(b) 在该基板上形成一 多晶硅岛；
(C)在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；
(d) 在相应于该多晶硅岛的中间位置形成一栅极金属层于该氧化层上；
(e) 在该氧化层上形成一介电层，且该介电层覆盖该栅极金属层；
(f) 在该介电层上开设数个接触井，使该些接触井贯穿该介电层与该氧化
层而分别连通至该多晶硅岛的相应位置；
(g) 在该介电层上形成一源极/漏极金属层；
(h) 在该源极/漏极金属层上形成一彩色滤光片；
(i) 在该彩色滤光片上形成一平坦层；
(j)在穿过该平坦层与该彩色滤光片的接触井填入一金属层而与该源极/ 漏极金属层相连接；及
(k)在该金属层与该平坦层上形成一像素电极层。
图3所示为本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第二 实施例结构，其中一基板310上形成一多晶硅岛320，该多晶硅岛320上形成 有一氧化层330，其中一栅极金属层335相应于该多晶硅岛320的中间位置形 成于该氧化层330上，该氧化层330上再形成一彩色滤光片340并覆盖该栅极 金属层335，之后在该彩色滤光片340上形成一平坦层350，接着再于穿过该 平坦层350、该彩色滤光片340与该氧化层330的接触井填入一金属层355而 与该多晶硅岛320的相应位置相连接，之后再于该金属层355与该平坦层350 上形成一像素电极层360，在此实施例该像素电极层360同时具有源极/漏极 金属层的功能。此第二实施例结构，也是用来改进上述公知技术的结构，借助 在穿过该平坦层、该彩色滤光片与该氧化层的接触井填入一金属层，即可降低 像素电极层与薄膜晶体管间的金属接触电阻，进而改善有机发光二极管组件的 色彩显示画质及延长使用寿命。如同前述，由于一般彩色滤光片是负型光阻，
10罩图案与填入接触井的金属图案相同，故本发明 可以共享彩色滤光片的光罩而不需额外的光罩。
本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第二实施例的制 造方法，包括下列步骤：
(a) 提供一基板；
(b) 在该基板上形成一多晶硅岛；
(c) 在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；
(d) 在相应于该多晶硅岛的中间位置形成一栅极金属层于该氧化层上；
(e) 在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片覆盖该栅极金属层；
(f) 在该彩色滤光片上形成一平坦层；
(g) 在该平坦层上开设数个接触井，使该些接触井贯穿该平坦层、该彩色 滤光片与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛的相应位置；
(h) 在该些接触井填入一金属层而与该多晶硅岛的相应位置相连接；
(i) 在该金属层与该平坦层上形成一像素电极层。
图4所示为本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第三 实施例结构，其中在一基板410上形成一多晶硅岛420，该多晶硅岛420上形 成有一氧化层430，其中一栅极金属层435相应于该多晶硅岛420的中间位置 形成于该氧化层430上，该氧化层430上再形成一彩色滤光片440并覆盖该栅 极金属层435，接着在穿过该彩色滤光片440与该氧化层430的接触井填入一 金属层445而与该多晶硅岛420的相应位置相连接，之后在该金属层445与该 彩色滤光片440上形成一源极/漏极金属层450，之后再于该源极/漏极金属层 450上形成一平坦层460并覆盖该彩色滤光片440，再于穿过该平坦层460的 接触井与该平坦层460上形成一像素电极层470而与该源极/漏极金属层450 的相应位置相连接。此第三实施例结构，也是用来改进上述公知技术的结构， 借助在穿过该彩色滤光片与该氧化层的接触井填入一金属层，即可降低像素电 极层与薄膜晶体管间的金属接触电阻，进而改善有机发光二极管组件的色彩显 示画质及使用寿命。另一方面，此第三实施例结构在形成一像素电极层470 之前，也可如同第一实施例结构所示在穿过该平坦层460的接触井填入一金属 层（图中未示)而与该源极/漏极金属层450相连接，再于该金属层与该平坦层 上形成一像素电极层470,来进一步降低像素电极层与薄膜晶体管间的金属接
ii触电阻。如同前述，由于一般彩色滤光片是负型光阻，所以用来定义彩色滤光 片的光罩图案与填入接触井的金属图案相同，故本发明可以共享彩色滤光片的 光罩而不需额外的光罩。
本发明改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻的第三实施例的制 造方法，包括下列步骤：
(a) 提供一基板；
(b) 在该基板上形成一多晶硅岛；
(c) 在该基板上形成一氧化层，且该氧化层覆盖该多晶硅岛；
(d) 在相应于该多晶硅岛的中间位置形成一栅极金属层于该氧化层上；
(e) 在该氧化层上形成一彩色滤光片，且该彩色滤光片覆盖该栅极金属层；
(f) 在该彩色滤光片上开设数个接触井，使该些接触井贯穿该彩色滤光片 与该氧化层而分别连通至该多晶硅岛的相应位置；•
(g) 在该些接触井填入一 金属层而与该多晶硅岛的相应位置相连接；
(h) 在该金属层与该彩色滤光片上形成一源极/漏极金属层；
(i) 在该彩色滤光片上形成一平坦层，且该平坦层覆盖该源极/漏极金属 层；及
(j)在穿过该平坦层的接触井与该平坦层上形成一像素电极层而与该源极 /漏极金属层相连接。
另一方面，此第三实施例的制造方法在步骤(j)形成一像素电极层之前， 也可如同第一实施例的制造方法所示在穿过该平坦层的接触井填入一金属层 (图中未示)而与该源极/漏极金属层相连接，再于该金属层与该平坦层上形成 一像素电极层，来进一步降低像素电极层与薄膜晶体管间的金属接触电阻。
此外，本发明中的平坦层可为有机材料或无机材料；其中的介电层也可为 有机材料或无机材料，多晶硅岛可为任何半导体材料，基板则可以是塑料、玻 璃、石英或硅晶；填入接触井的金属层可为任意具低电阻的金属或有机导电材 料，并可为多层结构。
综合上述，本发明提出一种改善有机发光二极管整合彩色滤光片接触电阻 的结构及方法，该结构及方法主要是在源极/漏极金属层上的接触井填入金属， 或在多晶硅岛上相应于源极/漏极金属层位置的接触井填入金属，以有效降低 像素电极与薄膜晶体管间的接触电阻，改善色彩显示的质量。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。