一種微電子開關及有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置制造方法
【專利摘要】該發(fā)明涉及顯示【技術領域】，公開了一種微電子開關及有源矩陣有機發(fā)光顯示器件，其中，微電子開關包括：柵電極；源漏電極；第一靜電電極；具有開位和關位兩種工作位置的懸臂；設置于懸臂的連接部；設置于懸臂的第二靜電電極，第二靜電電極與柵電極電連接、且與第一靜電電極相對設置，第一靜電電極與第二靜電電極之間設有絕緣介質層；當柵電極向第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，懸臂位于一種工作位置，當柵電極向第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，懸臂切換至另一工作位置。上述微電子開關中，控制源漏電極通斷的部件為微機械結構，其連通源電極和漏電極時的閾值電壓均一性好，有利于簡化有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中的像素驅動電路。
【專利說明】—種微電子開關及有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術領域】，尤其是涉及一種微電子開關及有源矩陣有機發(fā)光顯示
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術】
[0002]在顯示【技術領域】，有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置AMOLED中每個像素的亮度正比于通過他的驅動電流的大小。
[0003]現(xiàn)有技術中，有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中控制每個像素內驅動電流通斷的開關器件為薄膜晶體管開關TFT，且TFT中的有源層多采用a-Si有源層或ρ-Si有源層。
[0004]但是，由于采用a-Si有源層的TFT在工作時存在閾值電壓漂移的問題，而采用P-Si有源層的TFT工作時由于p-Si有源層內存在晶界問題而導致TFT的閾值電壓的均一性較差。
[0005]所以，現(xiàn)有技術中，有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置采用的開關器件工作時的閾值電壓的均一性較差，有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置AMOLED中需要采用更為復雜的像素驅動電路來解決其發(fā)光亮度不均的問題，從而導致有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中的像素驅動電路設計比較復雜。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供了一種微電子開關及有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置，該微電子開關工作時的閾值電壓均勻性好，有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中不用設置用于提高閾值電壓均勻性的復雜電路，從而有利于簡化有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中的像素驅動電路。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案:
[0008]一種微電子開關,包括:
[0009]柵電極；
[0010]具有源電極和漏電極的源漏電極；
[0011]與公共電極線電連接的第一靜電電極；
[0012]具有開位和關位兩種工作位置的懸臂；
[0013]設置于所述懸臂朝向所述源電極和漏電極一側的連接部，當所述懸臂處于關位時，所述連接部分別與所述源漏電極的源電極和所述漏電極電連接、以連通所述源電極和所述漏電極；
[0014]設置于所述懸臂朝向所述第一靜電電極一側表面的第二靜電電極，所述第二靜電電極與所述柵電極電連接、且與所述第一靜電電極相對設置，所述第一靜電電極與所述第二靜電電極之間設有絕緣介質層；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，所述懸臂位于一種工作位置，當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，所述第一靜電電極和所述第二靜電電極相吸，以使所述懸臂切換至另一工作位置。
[0015]上述微電子開關在使用過程中通過控制柵電極是否為第二靜電電極提供大于設定閾值的電壓來控制第一靜電電極和第二靜電電極之間是否相吸，進而控制懸臂的工作位置，最終實現(xiàn)對連接部是否將源漏電極中的源電極和漏電極連通。
[0016]上述微電子開關中，控制源漏電極中的源電極和漏電極之間通斷的部件為懸臂、連接部、第一靜電電極、第二靜電電極、柵電極等微機械結構，不存在閾值電壓漂移、晶界等，其連通源電極和漏電極時的閾值電壓均一性好，進而使有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中不用設置用于提高閾值電壓均一性的復雜電路，從而有利于簡化有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中的像素驅動電路。
[0017]優(yōu)選地，所述懸臂為由氮化硅SiN材料制備的懸臂。
[0018]優(yōu)選地，所述第二靜電電極與所述柵電極之間通過金屬梁臂電連接。
[0019]優(yōu)選地，所述金屬梁臂為由楊氏張量為78GPa、泊松比為0.44的Au制備的金屬梁臂。
[0020]優(yōu)選地，所述第二靜電電極具有沿所述第二靜電電極朝向所述第一靜電電極的方向延伸的多個通孔。
[0021]優(yōu)選地，沿垂直于所述第二靜電電極朝向所述第一靜電電極的方向、且垂直于所述金屬梁臂的延伸方向，所述第二靜電電極的尺寸小于所述連接部的尺寸。
[0022]優(yōu)選地，所述絕緣介質層設置于所述第一靜電電極朝向第二靜電電極的表面上。
[0023]優(yōu)選地，所述絕緣介質層為采用介電常數(shù)為7.5的Si3N4制備的絕緣介質層。
[0024]優(yōu)選地，沿所述懸臂的延伸方向，所述柵電極位于所述第一靜電電極與所述源漏電極之間，且所述柵電極、第一靜電電極、源漏電極位于所述懸臂的同一側；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，所述懸臂處于關位，所述連接部與所述源漏電極的源電極和漏電極電連接；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，所述第一靜電電極和所述第二靜電電極相吸，所述懸臂處于開位。
[0025]優(yōu)選地，沿所述懸臂的延伸方向，所述第一靜電電極位于所述柵電極與所述源漏電極之間，且所述柵電極、第一靜電電極、源漏電極位于所述懸臂的同一側；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，所述懸臂處于開位；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，所述第一靜電電極和所述第二靜電電極相吸，所述懸臂處于關位，所述連接部與所述源漏電極的源電極和漏電極電連接。
[0026]本發(fā)明還提供了一種有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置，該有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置包括上述技術方案中提供的任意一種微電子開關。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明一種實施例提供的微電子開關的結構示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明另一種實施例提供的微電子開關的結構示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明提供的微電子開關工作時驅動電壓與數(shù)據(jù)線電流之間的對應關系示意圖。

【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]請參考圖1，圖1為本發(fā)明一種實施例提供的微電子開關的結構示意圖。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的微電子開關包括:
[0033]柵電極I;
[0034]具有源電極21和漏電極22的源漏電極2 ；
[0035]與公共電極線3電連接的第一靜電電極4 ；
[0036]具有開位和關位兩種工作位置的懸臂7 ；
[0037]設置于懸臂7朝向源電極21和漏電極22 —側的連接部8，當懸臂7處于關位時，連接部8分別與源漏電極2的源電極21和漏電極22電連接、以連通源電極21和漏電極22 ；
[0038]設置于懸臂7朝向第一靜電電極4 一側表面的第二靜電電極5,第二靜電電極5與柵電極I電連接、且與第一靜電電極4相對設置,第一靜電電極4與第二靜電電極5之間設有絕緣介質層6 ;當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓小于設定閾值時,懸臂7位于一種工作位置，當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓大于設定閾值時,第一靜電電極4和第二靜電電極5相吸，以使懸臂7切換至另一工作位置。如圖1中所示結構，當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓小于設定閾值時,懸臂7位于開位,此時,連接部8不與源漏電極2接觸，源漏電極2的源電極21和漏電極22之間斷開，數(shù)據(jù)線10中的信號不能傳遞給有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置像素內的電極11。
[0039]上述微電子開關在使用過程中，當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓大于設定閾值時，第二靜電電極5與第一靜電電極4之間產生壓差,第一靜電電極4和第二靜電電極5之間在靜電力的作用下相吸，從而使懸臂7保持在一種工作位置。當柵電極I撤去向第二靜電電極5加載的電壓、或者柵電極向第二靜電電極5加載的電壓小于設定閾值時,第一靜電電極4和第二靜電電極5之間的靜電力消失，懸臂7在平衡力的作用下復位至另一種工作位置，從而使微電子開關完成一個動作周期。
[0040]上述微電子開關通過控制柵電極I是否為第二靜電電極5提供大于設定閾值的電壓來控制第一靜電電極4和第二靜電電極5之間是否相吸，進而控制懸臂7的工作位置，最終實現(xiàn)對連接部8是否將源漏電極2中的源電極21和漏電極22連通。
[0041]上述微電子開關中，控制源漏電極2中的源電極21和漏電極22之間通斷的部件為懸臂7、連接部8、第一靜電電極4、第二靜電電極5、柵電極I等微機械結構，不存在閾值電壓漂移、晶界等，其連通源電極21和漏電極22時的閾值電壓均一性好，進而使有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中不用設置用于提高閾值電壓均一性的復雜電路，從而有利于簡化有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置中的像素驅動電路。
[0042]另外，由于上述微電子開關中連接部8的物理運動時通過第一靜電電極4和第二靜電電極5之間的靜電力作用下實現(xiàn)的，其驅動電壓的大小取決于微電子開關中相應部件的材料參數(shù)、微電子開關的尺寸大小及微電子開關的組合結構等。
[0043]如圖3所示，VD為漏電極的電位，VS為源電極的電位，VB = VD-VS, IDS為數(shù)據(jù)線輸入的電流，VGS為上述微電子開關的驅動電壓，在合適的材料及參數(shù)下，微電子開關的驅動電壓可以為5V左右，相較于薄膜晶體管開關TFT需要的12V左右而言，驅動電壓較??；微電子開關的IC芯片使用CMOS電平即可驅動，進而可以省去像素驅動電路中采用的IC DC-DC電路，有效降低了功耗，提升了有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置的續(xù)航能力。
[0044]同時，上述微電子開關在隔離度、插入損耗、功耗以及線性度方面具有比FET、TFT全通固態(tài)開關無法比擬的優(yōu)勢。
[0045]一種優(yōu)選實施方式提供的微電子開關中，懸臂7為由氮化硅SiN材料制備的懸臂。
[0046]如圖1中所示，第二靜電電極5與柵電極I之間通過柵電極I上形成的金屬梁臂9電連接。
[0047]優(yōu)選地，為了使金屬梁臂9具有優(yōu)良的樣式模量與屈服強度，進而保證微電子開關工作的高速穩(wěn)定性、且使微電子開關具有較長的使用壽命，金屬梁臂9為由楊氏張量為78GPa、泊松比為0.44的Au制備的金屬梁臂。
[0048]—種優(yōu)選實施方式中，為了減小第一靜電電極4和第二靜電電極5之間形成的寄生電容，第二靜電電極5具有沿第二靜電電極5朝向第一靜電電極4的方向延伸的多個通孔。第二靜電電極5上具有的多個通孔能夠減小第二靜電電極5與第一靜電電極4之間的交疊面積，進而能夠減小第一靜電電極4和第二靜電電極5之間形成的寄生電容。
[0049]當然，上述微電子開關還可以通過下述方式減小第一靜電電極4和第二靜電電極5之間形成的寄生電容，如:
[0050]沿垂直于第二靜電電極5朝向第一靜電電極4的方向、且垂直于金屬梁臂9的延伸方向，第二靜電電極5的尺寸小于連接部8的尺寸。即，整個微電子開關中，第二靜電電極5處的尺寸變窄，進而能夠在保證連接部8與源漏電極2之間連接穩(wěn)定性的前提下使第一靜電電極4和第二靜電電極5之間形成的寄生電容較小。
[0051]—種優(yōu)選實施方式中，如圖1所不，絕緣介質層6設置于第一靜電電極4朝向第二靜電電極5的表面上。
[0052]優(yōu)選地，絕緣介質層6為采用介電常數(shù)為7.5的Si3N4制備的絕緣介質層。介電常數(shù)為7.5的Si3N4制備的絕緣介質層具有高楊氏模量、高硬度、高強度等特性，進而能夠減小第二靜電電極5與絕緣介質層6接觸時對絕緣介質層6的磨損，提高微電子開關的使用壽命O
[0053]上述微電子開關中的柵電極等可以有多種組合方式，如:
[0054]如圖2所不,一種實施方式中，沿懸臂7的延伸方向,柵電極I位于第一靜電電極4與源漏電極2之間，且柵電極1、第一靜電電極4、源漏電極2位于懸臂7的同一側；當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓小于設定閾值時，懸臂7處于關位，連接部8與源漏電極2的源電極21和漏電極22電連接，如圖2所示；當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓大于設定閾值時，第一靜電電極4和第二靜電電極5相吸,懸臂7處于開位。
[0055]如圖1所示，另一種實施方式中，沿懸臂7的延伸方向，第一靜電電極4位于柵電極I與源漏電極2之間，且柵電極1、第一靜電電極4、源漏電極2位于懸臂7的同一側；當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓小于設定閾值時,懸臂7處于開位；當柵電極I向第二靜電電極5加載的電壓大于設定閾值時,第一靜電電極4和第二靜電電極5相吸,懸臂7處于關位，連接部8與源漏電極2的源電極21和漏電極22電連接。
[0056]當然，上述微電子開關中的微機械結構的各部件之間還可以有其他組合方式，這里不再贅述。
[0057]另外，本申請還提供了一種有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置，該有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置包括上述實施方式中提供的任意一種微電子開關。
[0058]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明實施例進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種微電子開關，其特征在于，包括: 柵電極； 具有源電極和漏電極的源漏電極； 與公共電極線電連接的第一靜電電極； 具有開位和關位兩種工作位置的懸臂； 設置于所述懸臂朝向所述源電極和漏電極一側的連接部，當所述懸臂處于關位時，所述連接部分別與所述源漏電極的源電極和所述漏電極電連接、以連通所述源電極和所述漏電極； 設置于所述懸臂朝向所述第一靜電電極一側表面的第二靜電電極，所述第二靜電電極與所述柵電極電連接、且與所述第一靜電電極相對設置，所述第一靜電電極與所述第二靜電電極之間設有絕緣介質層；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，所述懸臂位于一種工作位置，當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，所述第一靜電電極和所述第二靜電電極相吸，以使所述懸臂切換至另一工作位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的微電子開關，其特征在于，所述懸臂為由氮化硅3.材料制備的懸臂。
3.根據(jù)權利要求1所述的微電子開關，其特征在于，所述第二靜電電極與所述柵電極之間通過金屬梁臂電連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的微電子開關，其特征在于，所述金屬梁臂為由楊氏張量為78--、泊松比為0.44的八11制備的金屬梁臂。
5.根據(jù)權利要求3所述的微電子開關，其特征在于，所述第二靜電電極具有沿所述第二靜電電極朝向所述第一靜電電極的方向延伸的多個通孔。
6.根據(jù)權利要求3所述的微電子開關，其特征在于，沿垂直于所述第二靜電電極朝向所述第一靜電電極的方向、且垂直于所述金屬梁臂的延伸方向，所述第二靜電電極的尺寸小于所述連接部的尺寸。
7.根據(jù)權利要求1所述的微電子開關，其特征在于，所述絕緣介質層設置于所述第一靜電電極朝向第二靜電電極的表面上。
8.根據(jù)權利要求7所述的微電子開關，其特征在于，所述絕緣介質層為采用介電常數(shù)為7.5的31八制備的絕緣介質層。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的微電子開關，其特征在于，沿所述懸臂的延伸方向，所述柵電極位于所述第一靜電電極與所述源漏電極之間，且所述柵電極、第一靜電電極、源漏電極位于所述懸臂的同一側；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，所述懸臂處于關位，所述連接部與所述源漏電極的源電極和漏電極電連接；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，所述第一靜電電極和所述第二靜電電極相吸，所述懸臂處于開位。
10.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的微電子開關，其特征在于，沿所述懸臂的延伸方向，所述第一靜電電極位于所述柵電極與所述源漏電極之間，且所述柵電極、第一靜電電極、源漏電極位于所述懸臂的同一側；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓小于設定閾值時，所述懸臂處于開位；當所述柵電極向所述第二靜電電極加載的電壓大于設定閾值時，所述第一靜電電極和所述第二靜電電極相吸，所述懸臂處于關位，所述連接部與所述源漏電極的源電極和漏電極電連接。
11.一種有源矩陣有機發(fā)光顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求1-10任一項所述的微電子開關。
【文檔編號】H01L27/32GK104409286SQ201410715663
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】崔子巍, 吳昊, 朱紅, 于洪俊, 薛海林, 王陸旸 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司