【专利解密】友达光电主动元件及其制造方案有效改善显示设备成像效果

【嘉勤点评】友达光电发明的主动元件及其制造方案，采用双栅极的设计模式，使得切换元件的栅绝缘层的厚度变化对于切换元件的次临界摆幅的影响较低，因此，可在维持较低的次临界摆幅的前提下，提升驱动元件的次临界摆幅，从而改善显示品质。

集微网消息，发光元件阵列显示装置通常由设置于基板上的阵列排列的多个发光元件构成，在继承了目前的发光元件的特性的基础上，现有的发光元件阵列显示装置具有省电、高效率、高亮度及反应时间快等优点。

为了驱动发光元件，目前常采用低温多晶硅薄膜晶体管作为驱动元件，并搭配氧化铟镓锌薄膜晶体管作为切换元件。但是，如果使用的低温多晶硅薄膜晶体管的次临界摆幅较低，则会在显示的亮度值较低时，容易因为电流的变化而使亮度变化，导致显示品质的降低。

此外，若所使用的氧化铟镓锌薄膜晶体管的次临界摆幅较高，则切换速度较慢，会有画面迟滞的现象。因此，为提高显示装置的显示品质，友达光电在2021年9月29日申请了一项名为“主动元件及其制造方法”的发明专利（申请号：202111150973.X），申请人为友达光电股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的主动元件制造方法的剖面流程图，该方法先在基板110上形成切换底栅极G12与驱动底栅极G22。在形成切换底栅极与驱动底栅极时，先全面形成导体层，再将导体层图案化以形成切换底栅极与驱动底栅极。

接着，在基板上形成第一栅绝缘层120，第一栅绝缘层将会覆盖切换底栅极与驱动底栅极，其材质通常使用氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等介电材料。然后，在第一栅绝缘层上形成切换通道C10与驱动通道C20，当切换通道与驱动通道的材质不同时，两者可以先后分别形成。

如上图，为上述主动元件的等效电路图，切换底栅极G12、切换通道C10与切换顶栅极G14是切换元件T10的一部分，而驱动底栅极G22、驱动通道C20与驱动顶栅极G24是驱动元件T20的一部分。切换通道的高电位端电性连接数据线DL，其低电位端电性连接驱动顶栅极，且切换通道的低电位端通过电容CP电性连接着发光元件50。

驱动元件具有驱动底栅极与驱动顶栅极，而此架构的驱动元件的次临界摆幅在第一栅绝缘层的厚度与第二栅绝缘层厚度变动时不会有明显地改变。因此，可让驱动元件的次临界摆幅维持在较高的状态，进而提升发光元件在低亮度时的稳定性。

此外，因为第二栅绝缘层的厚度T14大于第一栅绝缘层的厚度T12，所以切换元件的次临界摆幅可以维持在较低的状态，进而也可以提升切换发光元件的启闭的速度。

以上就是友达光电发明的主动元件及其制造方法，该方案中采用双栅极的设计方案，使得切换元件的栅绝缘层的厚度变化对于切换元件的次临界摆幅的影响较低，因此，可在维持较低的次临界摆幅的前提下，提升驱动元件的次临界摆幅，从而改善显示品质。