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本申请要求于2020年2月3日提交的第10-2020-0012624号韩国专利申请的优先权和从其产生的所有权益,上述韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
一个或多个实施例涉及一种显示设备,并且更具体地,涉及一种其中改善了薄膜晶体管的栅极电极和/或存储电容器的电极的电阻的显示设备。
背景技术:
显示设备可以在视觉上显示图像数据。这样的显示设备可以在诸如移动电话的小型产品中用作显示元件,并且还可以在诸如电视机的大型产品中用作显示元件。
这种显示设备通常包括基底,所述基底包括显示区域和非显示区域。栅极线和数据线可以布置在显示区域中以彼此绝缘。可以在显示区域中的栅极线和数据线之间的交叉点处限定像素区域,并且像素区域通过接收电信号来发射光,以向外部显示图像。可以与像素区域中的每一个相对应地提供薄膜晶体管和电连接到薄膜晶体管的像素电极,并且可以在像素区域中共同地设置相对电极。例如,非显示区域可以包括用于将电信号传输到显示区域的各种布线、栅极驱动器、数据驱动器以及控制器。
随着显示设备已经更广泛地用于各种领域中,进一步期望的是显示设备的质量提高。随着显示设备的分辨率变高,正在积极地进行研究以提高质量。
技术实现要素:
一个或多个实施例包括一种其中改善了薄膜晶体管的栅极电极和/或存储电容器的电极的电阻的显示设备。
根据实施例,一种显示设备包括:基底;薄膜晶体管,所述薄膜晶体管位于所述基底上,其中,所述薄膜晶体管包括半导体层和与所述半导体层重叠的栅极电极,第一绝缘层介于所述栅极电极和所述半导体层之间;以及显示元件,所述显示元件电连接到所述薄膜晶体管。在这样的实施例中,所述栅极电极包括:第一下层;和位于所述第一下层上且包括与所述第一下层不同的材料的第一上层。在这样的实施例中,所述第一下层具有从所述第一绝缘层的上表面起的第一厚度,并且所述第一上层具有从所述第一下层的上表面起的第二厚度,其中,所述第二厚度大于所述第一厚度。
在实施例中,所述第一下层可以包含钨(w)或钨合金,所述第一上层可以包含钼(mo),所述第一厚度可以在大约250埃
在实施例中,所述第一下层的所述钨合金可以包含钨(w)和第一元素,所述钨合金中的所述第一元素的量可以小于大约50wt%,并且所述第一元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。
在实施例中,所述显示设备还可以包括存储电容器,其中,所述存储电容器可以包括:所述栅极电极;和上电极,所述上电极与所述栅极电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述栅极电极之间。
在实施例中,所述上电极可以包括:第二下层;和位于所述第二下层上且包括与所述第二下层不同的材料的第二上层,所述第二下层可以具有从所述第二绝缘层的上表面起的第三厚度,并且所述第二上层可以具有从所述第二下层的上表面起的第四厚度,其中,所述第四厚度可以大于所述第三厚度。
在实施例中,所述第二下层可以包含钨(w)或钨合金,所述第一上层可以包含钼(mo),所述第一厚度可以在大约
在实施例中,所述第二下层的所述钨合金可以包含钨(w)和第二元素,所述钨合金中的所述第二元素的量可以小于大约50wt%,并且所述第二元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。
在实施例中,所述显示设备还可以包括存储电容器,其中,所述存储电容器可以包括:下电极,所述下电极位于所述基底上;和上电极,所述上电极与所述下电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述下电极之间。
在实施例中,所述下电极可以与所述栅极电极间隔开。
在实施例中,所述栅极电极还可以包括:位于所述第一上层上的第三下层;和位于所述第三下层上且包括与所述第三下层不同的材料的第三上层,所述第三下层可以具有从所述第一上层的上表面起的第五厚度,并且所述第三上层可以具有从所述第三下层的上表面起的第六厚度,其中,所述第六厚度可以大于所述第五厚度。
在实施例中,所述第一厚度和所述第五厚度中的每一个可以在大约
在实施例中,所述显示元件可以包括:像素电极,所述像素电极电连接到所述薄膜晶体管;中间层,所述中间层位于所述像素电极上;以及相对电极,所述相对电极位于所述中间层上。
在实施例中,所述基底可以包括玻璃材料或聚合物树脂。
根据实施例,一种显示设备包括:基底;第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述基底上;和栅极电极,所述栅极电极位于所述第一绝缘层上,其中,所述栅极电极包括:多个第一下层,所述多个第一下层包含钨(w)或钨合金;和多个第一上层,所述多个第一上层包含钼(mo)。在这样的实施例中,所述多个第一下层与所述多个第一上层交替地堆叠,并且所述多个第一下层中的一个最接近所述基底。
在实施例中,所述多个第一上层中的每一个的厚度可以大于所述多个第一下层中的每一个的厚度。
在实施例中,所述栅极电极的厚度可以在大约
在实施例中,所述栅极电极的所述钨合金可以包含钨(w)和第一元素,所述钨合金中的所述第一元素的量可以小于大约50wt%,并且所述第一元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。
在实施例中,所述显示设备还可以包括存储电容器,其中,所述存储电容器可以包括:所述栅极电极;和上电极,所述上电极与所述栅极电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述栅极电极之间。
在实施例中,所述上电极可以位于所述第二绝缘层上,所述上电极可以包括:包含钨(w)或钨合金的多个第二下层;以及包含钼(mo)的多个第二上层,所述多个第二下层可以与所述多个第二上层交替地堆叠,并且所述多个第二下层中的一个可以最接近所述基底。
在实施例中,所述多个第二上层中的每一个的厚度可以大于所述多个第二下层中的每一个的厚度。
在实施例中,所述上电极的厚度可以在大约
在实施例中,所述上电极的所述钨合金可以包含钨(w)和第二元素,所述钨合金中的所述第二元素的量可以小于大约50wt%,并且所述第二元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。
在实施例中,所述显示设备还可以包括存储电容器,其中,所述存储电容器可以包括:下电极,所述下电极位于所述基底上;和上电极,所述上电极与所述下电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述下电极之间。
在实施例中,所述下电极可以与所述栅极电极间隔开。
通过以下对实施例、权利要求和附图的描述,本发明的实施例的这些和/或其他特征将变得明显且更易于理解。
附图说明
从以下结合附图的描述中,本公开的实施例的以上和/或其它特征将更明显,在附图中:
图1和图2是根据实施例的显示设备的示意性透视图;
图3和图4是根据实施例的显示设备的示意性截面图;
图5是根据实施例的显示设备的示意性平面图;
图6和图7是根据实施例的显示设备的像素的等效电路图;
图8是根据实施例的显示设备的示意性截面图;
图9是根据实施例的显示设备的示意性截面图;
图10是在其中堆叠有下层和上层的薄膜中的根据下层的厚度的上层的电阻率的曲线图;
图11是在其中堆叠有下层和上层的薄膜中的根据下层的存在与否或下层中包含的材料的上层的电阻率的曲线图;
图12是根据可替代的实施例的显示设备的示意性截面图;
图13是根据实施例的显示设备的示意性截面图;
图14是根据实施例的显示设备的示意性截面图;以及
图15和图16是根据实施例的显示设备的示意性截面图。
具体实施方式
现在,将在下文中参照附图更充分地描述本发明,在附图中示出了各种实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式来实施,并且不应被解释为局限于本文中阐述的实施例。而是,提供这些实施例以使得本公开将是详尽的和完整的,并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。同样的附图标记始终指代同样的元件。
将理解的是,当元件被称为“在”另一元件“上”时,该元件可以直接在所述另一元件上,或者在所述元件和所述另一元件之间可以存在中间元件。相比之下,当元件被称为“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。
将理解的是,尽管在本文可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因而,在不脱离本文中的教导的情况下,下面讨论的“第一元件”、“组件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
本文中使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,并非旨在进行限制。如本文中所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”旨在包括复数形式,包括“至少一个(种)”。“或”意指“和/或”。如本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。表述“a和b中的至少一个(种)”表示仅a、仅b、a和b两者或者它们的变型。还将理解的是,当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”或者“含有”和/或“具有”时,说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
为了便于说明,可能夸大了附图中的元件的尺寸。例如,由于为了便于说明而任意地示出了附图中的组件的尺寸和厚度,因此本文中描述的实施例不限于此。
此外,在本文中可以使用诸如“下”或“底部”以及“上”或“顶部”的相对术语以描述如附图中所示的一个元件与另一元件(多个元件)的关系。将理解的是,除了附图中描绘的方位之外,相对术语还旨在涵盖装置的不同方位。例如,如果在一幅附图中装置被翻转,则被描述为在其他元件的“下”侧的元件随后将被定向为在其他元件的“上”侧。因此,根据附图的具体方位,示例性术语“下”可以涵盖“下”和“上”两种方位。类似地,如果在一幅附图中装置被翻转,则被描述为在其他元件“下方”或“之下”的元件随后将被定向为在其他元件“上方”。因此,示例性术语“在……下方”或“在……之下”可以涵盖上方和下方两种方位。
在以下实施例中,布线在第一方向或第二方向上延伸的含义不仅涵盖了在直线上延伸,还涵盖了在第一方向或第二方向上以之字形或以曲线延伸。
在以下实施例中,当被称为“平面”时,其表示当从上方观察物体时,并且当被称为“截面”时,其表示当从侧面观察通过垂直地切割物体所形成的截面时。在以下实施例中,当被称为“重叠”时,其涵盖了“平面”重叠和“截面”重叠。
考虑到讨论中的测量和与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性),如本文所使用的“大约”或“近似”包括所陈述的值,并且意指在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内。例如,“大约”可以表示在一个或多个标准偏差以内,或者在所陈述的值的±30%、±20%、±10%或±5%以内。
除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。还将理解的是,除非在本文中明确地如此定义,否则诸如在通用词典中定义的术语的术语应当被解释为具有与它们在相关领域和本公开的背景中的含义相一致的含义,而将不以理想化的或过于形式化的含义来解释所述术语。
在本文中参照作为理想化的实施例的示意图的截面图来描述实施例。这样,将预计到由于例如制造技术和/或公差引起的示图的形状的变化。因此,本文中描述的实施例不应当被解释为局限于本文中示出的区域的具体形状,而是将包括例如由于制造引起的形状的偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙的和/或非线性的特征。此外,示出的尖角可以被倒圆。因此,在附图中示出的区域在本质上是示意性的,并且它们的形状并不意图示出区域的精确形状,且也不意图限制本公开的范围。
在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施例。
图1和图2是根据实施例的显示设备的示意性透视图。
参照图1,显示设备1的实施例可以包括显示区域da和在显示区域da周围的非显示区域nda。非显示区域nda可以围绕显示区域da。显示设备1可以通过使用由布置在显示区域da中的多个像素p发射的光来提供图像。在非显示区域nda中,可以不显示图像。
在下文中,为了便于描述,将详细描述显示设备1是有机发光显示器的实施例,但是显示设备1不限于此。根据实施例,显示设备1可以是无机发光显示器或量子点发光显示器等。在一个实施例中,例如,显示设备1中所包括的显示元件的发射层可以包括有机材料,可以包括无机材料,可以包括量子点,可以包括有机材料和量子点,或者可以包括无机材料和量子点。
尽管图1示出了显示设备1包括平坦的显示表面的实施例,但是本公开的实施例不限于此。根据可替代的实施例,显示设备1可以包括三维显示表面或弯曲的显示表面。
在实施例中,在显示设备1包括三维显示表面的情况下,显示设备1可以包括指向不同方向的多个显示区域,并且例如,显示设备1可以包括以多棱柱形式的显示表面。根据可替代的实施例,在显示设备1包括弯曲的显示表面的情况下,显示设备1可以以包括柔性显示设备、可折叠显示设备和可卷曲显示设备的各种形式来实现。
图1示出了显示设备1被应用于移动电话的实施例。在这样的实施例中,尽管现在如图1中所示地示出了显示设备1,但是可以将安装在主板上的电子模块、照相机模块和电源模块等与显示设备1一起布置在托架/壳体等中,从而构成移动电话。显示设备1不仅可适用于诸如电视机和监视器的大型电子设备,还可适用于诸如平板电脑、汽车导航装置、游戏机、智能手表等的中小型电子设备。
在实施例中,如图1中所示,显示设备1的显示区域da是矩形的,但是不限于此。可替代地,显示区域da的形状可以是圆形、椭圆形或者诸如三角形或五边形的多边形。
参照图2,非显示区域nda不仅可以包括非显示区域nda的围绕显示区域da的部分,还可以包括第一非显示区域nda1、第二非显示区域nda2和弯曲区域ba。如图2中所示,弯曲区域ba可以围绕在x方向上延伸的弯曲轴bax弯曲。在本文中,如图1和图2中所示,x方向可以是显示设备1的宽度方向,y方向可以是显示设备1的长度方向,并且z方向可以是显示设备1的厚度方向。
可以基于弯曲区域ba来限定第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2。第一非显示区域nda1可以与显示区域da相邻。当将弯曲区域ba弯曲时,第二非显示区域nda2从正面不可见,并且包括图5的数据驱动电路150。
与非显示区域nda相似,第一非显示区域nda1可以是在诸如实际显示设备或包括显示器的智能电话的电子装置中的不显示图像的区域。
图3和图4是根据实施例的显示设备的示意性截面图。图3和图4是沿着图1的线i-i'截取的显示设备的截面图。
参照图3,显示设备1的实施例可以包括基底100、布置在基底100上的绝缘层il、布置在绝缘层il上的显示元件以及覆盖显示元件的薄膜封装层300a。在一个实施例中,例如,显示元件可以是有机发光二极管oled。
在实施例中,基底100可以包括聚合物树脂。在这样的实施例中,例如,聚合物树脂可以包括从聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯和乙酸丙酸纤维素中选择的至少一种。包括聚合物树脂的基底100可以具有柔性特性、可卷曲特性或可弯曲特性。基底100可以具有多层结构,所述多层结构包括包含上述聚合物树脂的层和无机层(未示出)。
根据实施例,基底100可以包括第一基底100a、位于第一基底100a上的第一阻挡层100b、位于第一阻挡层100b上的第二基底100c以及位于第二基底100c上的第二阻挡层100d。在一个实施例中,例如,第一基底100a和第二基底100c可以包括聚酰亚胺。
在显示设备1的实施例中,显示元件层可以位于基底100上。显示元件层可以包括像素电路,所述像素电路包括薄膜晶体管tft、作为显示元件的有机发光二极管oled以及介于薄膜晶体管tft和有机发光二极管oled之间的绝缘层il。在显示设备1的实施例中,可以在显示区域da中布置像素p,像素p包括薄膜晶体管tft和连接到薄膜晶体管tft的有机发光二极管oled。
在显示设备1的实施例中,有机发光二极管oled可以被薄膜封装层300a覆盖。薄膜封装层300a可以包括无机封装层和有机封装层。在实施例中,如图3中所示,薄膜封装层300a的无机封装层和有机封装层可以包括第一无机封装层310和第二无机封装层330以及介于第一无机封装层310和第二无机封装层330之间的有机封装层320。
第一无机封装层310和第二无机封装层330可以包括至少一种无机绝缘材料,诸如氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锌、氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅等。有机封装层320可以包括基于聚合物的材料。例如,基于聚合物的材料的示例可以包括丙烯酸树脂、环氧基树脂、聚酰亚胺和聚乙烯。
参照图4,在显示设备1的实施例中,基底100可以包括主要包含sio2的玻璃材料,并且封装基底300b可以布置在基底100上以面对基底100。封装基底300b可以包括主要包含sio2的玻璃材料。
在显示设备1的实施例中,封装基底300b可以被布置为面对基底100,并且密封剂st可以位于基底100和封装基底300b之间。密封剂st可以定位在基底100的边缘上,并且可以完全围绕介于基底100和封装基底300b之间的显示元件层。当从垂直于基底100的上表面的方向(或z方向)观察时,显示区域da可以被密封剂st完全围绕。
图5是根据实施例的显示设备的示意性平面图。
参照图5,显示设备1的实施例可以包括布置在显示区域da中的多个像素p。多个像素p中的每一个可以包括诸如有机发光二极管oled的显示元件。多个像素p中的每一个可以经由有机发光二极管oled发射例如红光、绿光、蓝光或白光。本文中使用的像素p可以被理解为发射如上所述的红光、绿光、蓝光和白光中的一种光的像素。
多个像素p中的每一个可以电连接到布置在非显示区域nda中的外部电路。在实施例中,多个像素p中的每一个可以电连接到布置在非显示区域nda中的第一扫描驱动电路110、第一发光驱动电路115、第二扫描驱动电路120、端子140、第一电源线160和第二电源线170。
第一扫描驱动电路110可以经由扫描线sl向多个像素p中的每一个提供扫描信号。第一发光驱动电路115可以经由发光控制线el向多个像素p中的每一个提供发光控制信号。第二扫描驱动电路120可以布置为与第一扫描驱动电路110相对,显示区域da介于第二扫描驱动电路120和第一扫描驱动电路110之间。布置在显示区域da中的多个像素p中的一些可以电连接到第一扫描驱动电路110,并且像素p中的其余像素p可以电连接到第二扫描驱动电路120。根据实施例,第二发光驱动电路(未示出)可以布置为与第一发光驱动电路115相对,显示区域da介于第二发光驱动电路和第一发光驱动电路115之间。
第一发光驱动电路115可以布置在非显示区域nda中,以在x方向上与第一扫描驱动电路110间隔开。根据实施例,在非显示区域nda中的同一侧,第一发光驱动电路115可以在x方向或y方向上与第一扫描驱动电路110紧邻且间隔开。
端子140可以位于基底100的一侧上。端子140可以被暴露而不被绝缘层覆盖,并且可以电连接到印刷电路板pcb。印刷电路板pcb的端子pcb-p可以电连接到显示设备1的端子140。印刷电路板pcb将控制器(未示出)的信号或电力传输到显示设备1。由控制器产生的控制信号可以经由印刷电路板pcb被传输到第一扫描驱动电路110、第一发光驱动电路115和第二扫描驱动电路120中的每一个。控制器可以分别经由第一连接线161和第二连接线171将第一电源电压elvdd(参见图6)和第二电源电压elvss(参见图6)提供给第一电源线160和第二电源线170。可以经由连接到第一电源线160的驱动电压线pl将第一电源电压elvdd提供给多个像素p中的每一个,并且可以将第二电源电压elvss提供给连接到第二电源线170的多个像素p中的每一个的相对电极。
数据驱动电路150电连接到数据线dl。数据驱动电路150的数据信号可以经由连接到端子140的连接线151和连接到连接线151的数据线dl提供给多个像素p中的每一个。
图5示出了在实施例中的在印刷电路板pcb上的数据驱动电路150的布置。然而,根据可替代的实施例,数据驱动电路150可以布置在基底100上。在一个实施例中,例如,数据驱动电路150可以位于端子140和第一电源线160之间。数据驱动电路150可以围绕图2的弯曲轴bax弯曲,并且当被弯曲时,数据驱动电路150可以布置在显示设备1的后表面上,以便在正面不被视觉识别出。
第一电源线160可以包括第一子线162和第二子线163,第一子线162和第二子线163各自在x方向上延伸,并且彼此平行且彼此隔开,显示区域da介于第一子线162和第二子线163之间。第二电源线170可以通过具有具备开口侧的环形形状而部分地围绕显示区域da。
图6和图7是根据实施例的显示设备的像素的等效电路图。
参照图6,在实施例中,像素p包括连接到扫描线sl和数据线dl的像素电路pc以及连接到像素电路pc的有机发光二极管oled。在这样的实施例中,显示设备的每个像素p可以具有基本上彼此相同的结构。
像素电路pc包括驱动薄膜晶体管t1、开关薄膜晶体管t2和存储电容器cst。开关薄膜晶体管t2连接到扫描线sl和数据线dl,并且响应于经由扫描线sl接收的扫描信号sn将经由数据线dl接收的数据信号dm传输到驱动薄膜晶体管t1。
存储电容器cst连接到开关薄膜晶体管t2和驱动电压线pl,并且存储与从开关薄膜晶体管t2接收的电压和供应给驱动电压线pl的第一电源电压elvdd(或称为驱动电压)之间的差相对应的电压。
驱动薄膜晶体管t1可以连接到驱动电压线pl和存储电容器cst,并且可以基于存储在存储电容器cst中的电压值来控制从驱动电压线pl流到有机发光二极管oled的驱动电流。有机发光二极管oled可以发射具有与驱动电流相对应的亮度的光。
尽管图6中示出了像素电路pc包括两个薄膜晶体管和单个存储电容器的实施例,但是本公开不限于此。可替代地,如图7中所示,像素电路pc可以包括七个薄膜晶体管和单个存储电容器。
参照图7,在可替代的实施例中,像素p包括像素电路pc和电连接到像素电路pc的有机发光二极管oled。像素电路pc可以包括多个薄膜晶体管t1至t7以及存储电容器cst,多个薄膜晶体管t1至t7即驱动薄膜晶体管t1、开关薄膜晶体管t2、补偿薄膜晶体管t3、第一初始化薄膜晶体管t4、操作控制薄膜晶体管t5、发光控制薄膜晶体管t6和第二初始化薄膜晶体管t7。多个薄膜晶体管t1至t7和存储电容器cst可以连接到信号线sl、sl-1、sl 1、el和dl、第一初始化电压线vl1、第二初始化电压线vl2和驱动电压线pl。
信号线sl、sl-1、sl 1、el和dl可以包括传输扫描信号sn的扫描线sl、将先前扫描信号sn-1传输到第一初始化薄膜晶体管t4的先前扫描线sl-1、将扫描信号sn传输到第二初始化薄膜晶体管t7的下一扫描线sl 1、将发光控制信号en传输到操作控制薄膜晶体管t5和发光控制薄膜晶体管t6的发光控制线el以及与扫描线sl交叉并传输数据信号dm的数据线dl。驱动电压线pl可以将第一电源电压elvdd传输到驱动薄膜晶体管t1,第一初始化电压线vl1可以将初始化电压vint传输到第一初始化薄膜晶体管t4,并且第二初始化电压线vl2可以将初始化电压vint传输到第二初始化薄膜晶体管t7。
驱动薄膜晶体管t1包括连接到存储电容器cst的下电极ce1的驱动栅极电极g1、经由操作控制薄膜晶体管t5连接到驱动电压线pl的驱动源极电极s1以及经由发光控制薄膜晶体管t6电连接到有机发光二极管oled的像素电极的驱动漏极电极d1(在下面的实施例中,也可以被称为“第一漏极电极d1”)。驱动薄膜晶体管t1根据开关薄膜晶体管t2的开关操作接收数据信号dm,并将驱动电流ioled供应到有机发光二极管oled。
开关薄膜晶体管t2包括连接到扫描线sl的开关栅极电极g2(在下面的实施例中,也可以被称为“第二栅极电极g2”)、连接到数据线dl的开关源极电极s2(在下面的实施例中,也可以被称为“第二源极电极s2”)以及连接到驱动薄膜晶体管t1的驱动源极电极s1(在下面的实施例中,也可以被称为“第一源极电极s1”)并且还经由操作控制薄膜晶体管t5连接到驱动电压线pl的开关漏极电极d2。开关薄膜晶体管t2响应于经由扫描线sl接收的扫描信号sn而导通,并且执行将从数据线dl接收的数据信号dm传输到驱动薄膜晶体管t1的驱动源极电极s1的开关操作。
补偿薄膜晶体管t3包括连接到扫描线sl的补偿栅极电极g3、连接到驱动薄膜晶体管t1的驱动漏极电极d1并且还经由发光控制薄膜晶体管t6连接到有机发光二极管oled的像素电极的补偿源极电极s3以及连接到存储电容器cst的下电极ce1、第一初始化薄膜晶体管t4的第一初始化漏极电极d4和驱动薄膜晶体管t1的驱动栅极电极g1(在下面的实施例中,也可以被称为“第一栅极电极g1”)的补偿漏极电极d3。补偿薄膜晶体管t3响应于经由扫描线sl接收的扫描信号sn而导通,并且将驱动薄膜晶体管t1的驱动栅极电极g1和驱动漏极电极d1彼此电连接,以便以二极管方式连接驱动薄膜晶体管t1。
第一初始化薄膜晶体管t4包括连接到先前扫描线sl-1的第一初始化栅极电极g4、连接到第一初始化电压线vl1的第一初始化源极电极s4以及连接到存储电容器cst的下电极ce1、补偿薄膜晶体管t3的补偿漏极电极d3和驱动薄膜晶体管t1的驱动栅极电极g1的第一初始化漏极电极d4。第一初始化薄膜晶体管t4响应于经由先前扫描线sl-1接收的先前扫描信号sn-1而导通,并且将初始化电压vint传输到驱动薄膜晶体管t1的驱动栅极电极g1,从而将驱动薄膜晶体管t1的驱动栅极电极g1的电压初始化。
所述操作控制薄膜晶体管t5包括连接到发光控制线el的操作控制栅极电极g5、连接到驱动电压线pl的操作控制源极电极s5以及连接到驱动薄膜晶体管t1的驱动源极电极s1和开关薄膜晶体管t2的开关漏极电极d2(在下面的实施例中,也可以被称为“第二漏极电极d2”)的操作控制漏极电极d5。
发光控制薄膜晶体管t6包括连接到发光控制线el的发光控制栅极电极g6、连接到驱动薄膜晶体管t1的驱动漏极电极d1和补偿薄膜晶体管t3的补偿源极电极s3的发光控制源极电极s6以及电连接到第二初始化薄膜晶体管t7的第二初始化源极电极s7和有机发光二极管oled的像素电极的发光控制漏极电极d6。
操作控制薄膜晶体管t5和发光控制薄膜晶体管t6响应于经由发光控制线el接收的发光控制信号en而同时导通,并且因此将第一电源电压elvdd传输到有机发光二极管oled,使得驱动电流ioled可以在有机发光二极管oled中流动。
第二初始化薄膜晶体管t7包括连接到下一扫描线sl 1的第二初始化栅极电极g7、连接到发光控制薄膜晶体管t6的发光控制漏极电极d6和有机发光二极管oled的像素电极的第二初始化源极电极s7以及连接到第二初始化电压线vl2的第二初始化漏极电极d7。
扫描线sl和下一扫描线sl 1可以彼此电连接,使得可以将相同的扫描信号sn施加到扫描线sl和下一扫描线sl 1。因此,第二初始化薄膜晶体管t7可以响应于经由下一扫描线sl 1接收的扫描信号sn而导通,并且可以将有机发光二极管oled的像素电极初始化。
存储电容器cst的上电极ce2连接到驱动电压线pl,并且有机发光二极管oled的公共电极连接到第二电源电压elvss。因此,有机发光二极管oled可以从驱动薄膜晶体管t1接收驱动电流ioled并且发射光,从而显示图像。
在实施例中,如图7中所示,补偿薄膜晶体管t3和第一初始化薄膜晶体管t4中的每一个在图7中具有双栅极电极,但是不限于此。可替代地,补偿薄膜晶体管t3和第一初始化薄膜晶体管t4中的每一个可以具有单栅极电极。
图8是根据本公开的实施例的显示设备的示意性截面图,并且图9是根据本公开的实施例的显示设备的示意性截面图。详细地,图8与沿着图5的线iii-iii'截取的显示设备1的截面相对应,并且图9是图8的显示设备1的部分a的放大图。
参照图8,显示设备1的实施例包括基底100、位于基底100上的薄膜晶体管tft、存储电容器cst以及作为显示元件的有机发光二极管oled。在一个实施例中,例如,薄膜晶体管tft可以与图7的驱动薄膜晶体管t1和开关薄膜晶体管t2相对应。
基底100可以包括聚合物树脂。在实施例中,在基底100包括聚合物树脂的情况下,基底100可以具有柔性特性、可卷曲特性或可弯曲特性。根据实施例,基底100可以包括第一基底100a、位于第一基底100a上的第一阻挡层100b、位于第一阻挡层100b上的第二基底100c以及位于第二基底100c上的第二阻挡层100d。在一个实施例中,例如,第一基底100a和第二基底100c可以包括聚酰亚胺。
在显示设备1的实施例中,缓冲层101可以位于显示区域da的基底100上。缓冲层101可以定位在基底100上,并且可以减少或防止来自基底100下方的异物、湿气或环境空气的渗透,并且可以在基底100上提供平坦的表面。缓冲层101可以包括无机材料(诸如氧化物或氮化物)、有机材料或者有机和无机化合物,并且可以具有无机材料和有机材料的单层结构或多层结构。
在显示设备1的实施例中,第一薄膜晶体管tft1和第二薄膜晶体管tft2可以位于缓冲层101上。第一薄膜晶体管tft1可以包括第一半导体层a1、第一栅极电极g1以及作为连接电极的第一源极电极s1和第一漏极电极d1,并且第二薄膜晶体管tft2可以包括第二半导体层a2、第二栅极电极g2以及作为连接电极的第二源极电极s2和第二漏极电极d2。
第一薄膜晶体管tft1可以电连接到作为显示元件的有机发光二极管oled,并且可以驱动有机发光二极管oled。
第一半导体层a1可以位于缓冲层101上,并且可以包括与第一栅极电极g1重叠的沟道区以及分别布置在沟道区的相对侧的源极区和漏极区,并且第一半导体层a1的源极区和漏极区中的每一个可以具有比第一半导体层a1的沟道区的杂质浓度高的杂质浓度。杂质可以包括n型杂质或p型杂质。尽管在图8中未示出,但是源极区和漏极区可以电连接到连接电极。
第一半导体层a1可以包括氧化物半导体和/或硅半导体。第一半导体层a1可以包括从铟(in)、镓(ga)、锡(sn)、锆(zr)、钒(v)、铪(hf)、镉(cd)、锗(ge)、铬(cr)、钛(ti)和锌(zn)中选择的至少一种材料的氧化物。在一个实施例中,例如,第一半导体层a1可以包括insnzno(“itzo”)或ingazno(“igzo”)等。在第一半导体层a1包括硅半导体或由硅半导体形成的实施例中,第一半导体层a1可以包括例如非晶硅(“a-si”)或通过使a-si结晶所获得的低温多晶硅(“ltps”)。
第二半导体层a2可以位于缓冲层101上,并且可以包括与第二栅极电极g2重叠的沟道区以及分别布置在沟道区的相对侧的源极区和漏极区,并且第二半导体层a2的源极区和漏极区中的每一个可以具有比第二半导体层a2的沟道区的杂质浓度高的杂质浓度。杂质可以包括n型杂质或p型杂质。尽管在图8中未示出,但是源极区和漏极区可以电连接到连接电极。第二半导体层a2可以包括与第一半导体层a1中所包括的材料相同的材料。
在显示设备1的实施例中,第一绝缘层103可以位于第一半导体层a1和第二半导体层a2上。第一绝缘层103可以包括从氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)和氧化锌(zno2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第一绝缘层103可以具有包括上述无机绝缘材料的单层结构或多层结构。
图10是在其中堆叠有下层和上层的薄膜中的根据下层的厚度的上层的电阻率的曲线图。
具体地,图10是这样的曲线图,该曲线图示出了在包含钨(w)的下层和包含钼(mo)的上层的薄膜中,当不包括包含钨(w)的下层时(实验示例1)、当包含钨(w)的下层为100埃
参照图10,当不包括包含钨(w)的下层时(实验示例1),包含钼(mo)的上层的电阻率为12.7微欧姆厘米(μω·cm),当包含钨(w)的下层为
当包含钨(w)的下层为
因此,当将具有
图10的实验示例1至实验示例4示出了当在下层上以
图11是在其中堆叠有下层和上层的薄膜中的根据下层的存在与否或下层中包含的材料的上层的电阻率的曲线图。
具体地,图11是这样的曲线图,该曲线图示出了在包括下层和包含钼(mo)的上层的薄膜中,当不包括下层时(实验示例5)、当包含钛钨合金(tiw)的下层为
参照图11,当不包括下层时(实验示例5),包含钼(mo)的上层的电阻率为11.1μω·cm,并且当包含钛钨合金(tiw)的下层为
然而,由于当包含钛(ti)的下层为
图11的实验示例5至实验示例7示出了当包含钛钨合金(tiw)的下层为
返回参照图8,在显示设备1的实施例中,第一栅极电极g1可以位于第一绝缘层103上。第一栅极电极g1可以包括从钼(mo)、钛(ti)和钨(w)中选择的至少一种金属,并且可以具有单层结构或多层结构。第一栅极电极g1可以连接将电信号施加到第一栅极电极g1的栅极线。
在栅极电极包含钼(mo)或由钼(mo)形成并且将钼(mo)形成为具有大约
显示设备1的第一栅极电极g1可以包括第一下层gl1和第一上层gh1,第一上层gh1布置在第一下层gl1上并且包括与第一下层gl1不同的材料。根据实施例,显示设备1的第一栅极电极g1的第一下层gl1可以包含钨(w)。根据可替代的实施例,第一栅极电极g1的第一下层gl1可以包含钨(w)合金,钨(w)合金包含钨(w)和第一元素。钨(w)合金中的第一元素的含量(或量)可以小于50wt%,并且第一元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。在一个实施例中,例如,第一栅极电极g1的第一下层gl1可以包含钛钨合金(tiw)。
显示设备1的第一栅极电极g1的第一上层gh1可以包含钼(mo)。
参照图9,第一栅极电极g1的第一上层gh1可以比第一栅极电极g1的第一下层gl1厚。第一栅极电极g1的第一下层gl1可以具有从第一绝缘层103的上表面起的第一厚度t1,并且第一栅极电极g1的第一上层gh1可以具有从第一栅极电极g1的第一下层gl1的上表面起的第二厚度t2。
根据实施例,第一厚度t1可以在大约
在实施例中,如以上参照图10所述,由于当包含钨(w)的下层具有
因此,第一栅极电极g1的第一下层gl1可以具有在大约
在栅极电极包括包含钨(w)或钨(w)合金的下层和包含钼(mo)的上层的实施例中,可以减小栅极电极的应力,从而导致钼(mo)的厚度的稳定增加,并且因此可以减小栅极电极的电阻。
返回参照图8,在显示设备1的实施例中,第二栅极电极g2可以位于第一绝缘层103上。第二栅极电极g2可以包括与第一栅极电极g1中所包括的材料相同的材料。第二栅极电极g2可以包括第五下层gl5和第五上层gh5,第五上层gh5布置在第五下层gl5上并且包括与第五下层gl5不同的材料。第二栅极电极g2的第五上层gh5可以比第二栅极电极g2的第五下层gl5厚。根据实施例,第二栅极电极g2的第五下层gl5可以包括与第一栅极电极g1的第一下层gl1相同的材料并且具有与第一栅极电极g1的第一下层gl1相同的厚度,并且第二栅极电极g2的第五上层gh5可以包括与第一栅极电极g1的第一上层gh1相同的材料并且具有与第一栅极电极g1的第一上层gh1相同的厚度。
在显示设备1的实施例中,第二绝缘层105可以位于第一栅极电极g1和第二栅极电极g2上。第二绝缘层105可以包括从氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)和氧化锌(zno2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第二绝缘层105可以具有包括上述无机绝缘材料的单层结构或多层结构。
根据实施例,存储电容器cst可以位于基底100上方,存储电容器cst包括第一栅极电极g1和与第一栅极电极g1重叠的上电极ce2,第二绝缘层105介于第一栅极电极g1和上电极ce2之间。存储电容器cst可以具有其中存储电容器cst的下电极由第一薄膜晶体管tft1的第一栅极电极g1限定的结构。
根据可替代的实施例,尽管未在图8中示出,但是存储电容器cst可以位于基底100上方,存储电容器cst包括下电极和与下电极重叠的上电极ce2,第二绝缘层105介于下电极和上电极ce2之间。在这样的实施例中,下电极是与栅极电极间隔开的独立组件,并且可以包括与栅极电极相同的材料,并且可以具有与栅极电极相同的形状。
在实施例中,存储电容器cst的上电极ce2可以位于第二绝缘层105上。存储电容器cst的上电极ce2可以包括从钼(mo)、钛(ti)和钨(w)中选择的至少一种金属,并且可以具有单层结构或多层结构。
在上电极包含钼(mo)或由钼(mo)形成并且将钼(mo)形成为具有
显示设备1的上电极ce2可以包括第二下层gl2和第二上层gh2,第二上层gh2布置在第二下层gl2上并且包括与第二下层gl2不同的材料。根据实施例,上电极ce2的第二下层gl2可以包含钨(w)。在这样的实施例中,上电极ce2的第二下层gl2可以包含钨(w)。根据可替代的实施例,上电极ce2的第二下层gl2可以包含钨(w)合金,钨(w)合金包含钨(w)和第二元素。在这样的实施例中,钨(w)合金的第二元素的含量可以小于50wt%,并且第二元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。在一个实施例中,例如,上电极ce2的第二下层gl2可以包含钛钨合金(tiw)。
在实施例中,显示设备1的上电极ce2的第二上层gh2可以包含钼(mo)。在这样的实施例中,上电极ce2的第二上层gh2可以包含钼(mo)。
参照图9,上电极ce2的第二上层gh2可以比上电极ce2的第二下层gl2厚。上电极ce2的第二下层gl2可以具有从第二绝缘层105的上表面起的第三厚度t3,并且上电极ce2的第二上层gh2可以具有从上电极ce2的第二下层gl2的上表面起的第四厚度t4。
根据实施例,第三厚度t3可以在大约
在实施例中,如以上参照图10所述,由于当包含钨(w)的下层具有
因此,上电极ce2的第二下层gl2可以具有在大约
在实施例中,在上电极包括包含钨(w)或钨(w)合金的下层和包含钼(mo)的上层的情况下,可以减小上电极的应力,从而导致钼(mo)的厚度的稳定增加,并且因此可以减小上电极的电阻。
返回参照图8,在显示设备1的实施例中,第三绝缘层107可以位于存储电容器cst的上电极ce2上。第三绝缘层107可以包括从氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)和氧化锌(zno2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第三绝缘层107可以具有包括上述无机绝缘材料的单层结构或多层结构。
作为连接电极的第一源极电极s1和第一漏极电极d1可以位于第三绝缘层107上。第一源极电极s1和第一漏极电极d1中的每一个可以包含导电材料,所述导电材料包含从例如mo、al、cu和ti中选择的至少一种,并且第一源极电极s1和第一漏极电极d1中的每一个可以具有包含上述材料的单层结构或多层结构。在一个实施例中,例如,第一源极电极s1和第一漏极电极d1中的每一个可以是ti/al/ti的多层。
作为连接电极的第二源极电极s2和第二漏极电极d2可以位于第三绝缘层107上。第二源极电极s2和第二漏极电极d2可以包括与第一源极电极s1和第一漏极电极d1中所包括的上述材料相同的材料。
在显示设备1的实施例中,平坦化层113可以位于第一源极电极s1和第一漏极电极d1以及第二源极电极s2和第二漏极电极d2上。平坦化层113可以是包括有机材料或无机材料的单层,或者可以是通过堆叠各自包括有机材料或无机材料的单层所形成的多层。平坦化层113可以包括诸如苯并环丁烯(“bcb”)、聚酰亚胺(“pi”)、六甲基二硅醚(“hmdso”)、聚甲基丙烯酸甲酯(“pmma”)或聚苯乙烯(“ps”)的市售聚合物、具有酚基基团的聚合物衍生物、丙烯酸基聚合物、酰亚胺基聚合物、丙烯醚基聚合物(acrylether-basedpolymer)、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共混物等。平坦化层113可以包括氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)或氧化锌(zno2)等。在实施例中,在形成平坦化层113之后,可以执行化学和机械抛光以提供平坦的上表面。
在显示设备1的实施例中,可以在平坦化层113中限定用于第一薄膜晶体管tft1和像素电极210之间的电连接的接触孔cnt。显示设备1的薄膜晶体管(例如,第一薄膜晶体管tft1)和显示设备1的显示元件(例如,有机发光二极管oled)可以经由限定在平坦化层113中的接触孔cnt彼此电连接。
显示元件(例如,有机发光二极管oled)包括像素电极210、中间层220和相对电极230,并且可以布置在平坦化层113上。像素电极210可以经由限定在平坦化层113中的接触孔cnt电连接到薄膜晶体管tft(例如,第一薄膜晶体管tft1)的第一源极电极s1或第一漏极电极d1。
像素电极210可以位于平坦化层113上。像素电极210可以是(半)透光电极或反射电极。像素电极210可以包括反射层和位于反射层上的透明或半透明电极层,反射层包括铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、钙(ca)、钼(mo)、钛(ti)、钨(w)、铜(cu)或它们的化合物。透明或半透明电极层可以包括从氧化铟锡(“ito”)、氧化铟锌(“izo”)、氧化锌(zno)、氧化铟(in2o3)、氧化铟镓(“igo”)和氧化铝锌(“azo”)中选择的至少一种。在一个实施例中,例如,像素电极210可以具有ito/ag/ito的堆叠结构。
在显示设备1的实施例中,像素限定层180可以定位在平坦化层113上。可以在像素限定层180中限定暴露像素电极210的至少一部分的开口op。经由像素限定层180的开口op暴露的区域可以被限定为发光区域。发光区域的附近是非发光区域,并且非发光区域可以围绕发光区域。在这样的实施例中,显示区域da可以包括多个发光区域和围绕多个发光区域的非发光区域。像素限定层180通过增加像素电极210和位于像素电极210上方的相对电极230之间的距离来防止在像素电极210的边缘上发生电弧。像素限定层180可以经由旋涂等包括诸如pi、聚酰胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯、六甲基二硅醚(“hmdso”)或酚醛树脂的有机绝缘材料或者由诸如pi、聚酰胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯、六甲基二硅醚(“hmdso”)或酚醛树脂的有机绝缘材料形成。
在显示设备1的实施例中,间隔件190可以位于像素限定层180上。间隔件190可以防止基底100和间隔件190之间的各层被将在后面描述的用于形成中间层220的掩模损坏。间隔件190可以包括与像素限定层180中所包括的材料相同的材料,并且可以通过使用半色调掩模与像素限定层180同时形成。
中间层220可以布置在像素限定层180的开口op内以与像素电极210相对应。中间层220可以包括发射层220b,并且第一功能层220a和第二功能层220c可以选择性地布置在发射层220b的下方和上方。
第一功能层220a可以包括空穴注入层(“hil”)和/或空穴传输层(“htl”),并且第二功能层220c可以包括电子传输层(“etl”)和/或电子注入层(“eil”)。
发射层220b可以包括包括发射红光、绿光、蓝光或白光的荧光或磷光材料的有机材料。发射层220b可以包括低分子量有机材料或高分子量有机材料。
在实施例中,在发射层220b包括低分子量有机材料的情况下,中间层220可以是hil、htl、发射层220b、etl和eil以单个结构或复合结构的堆叠,并且可以包括包含铜酞菁(“cupc”)、n,n'-二(萘-1-基)-n,n'-二苯基联苯胺(“npb”)或三-8-羟基喹啉铝(“alq3”)的各种材料中的任何一种作为低分子量材料。这些层可以经由真空沉积形成。
在实施例中,在发射层220b包括高分子量材料的情况下,中间层220通常可以具有包括htl和发射层220b的结构。在这样的实施例中,htl可以包括聚(乙烯二氧噻吩)(“pedot”),并且发射层220b可以包括高分子量材料,诸如基于聚苯亚乙烯(polyphenylenevinylene)(“ppv”)的材料或基于聚芴的材料。可以经由丝网印刷、喷墨印刷或激光诱导热成像(“liti”)等形成发射层220b。
布置在发射层220b的下方和上方的第一功能层220a和第二功能层220c中的每一个可以在整个基底100上方一体地形成为单个单一单元,以通过使用开口掩模覆盖布置在显示区域da中的多个像素p。
相对电极230可以位于中间层220上。相对电极230可以位于中间层220上以覆盖整个中间层220。相对电极230可以位于显示区域da上方以覆盖整个显示区域da。在这样的实施例中,相对电极230可以在整个基底100上方一体地形成为单个单一单元,以通过使用开口掩模覆盖布置在显示区域da中的多个像素p。
相对电极230可以包括具有低功函数的导电材料。在一个实施例中,例如,相对电极230可以包括(半)透明层,(半)透明层包含例如银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)或这些材料的合金。可替代地,相对电极230还可以包括位于包含上述材料中的任何一种的(半)透明层上的诸如ito、izo、zno或in2o3的层。
图12是根据本公开的可替代的实施例的显示设备的示意性截面图,并且图13是根据本公开的实施例的显示设备的示意性截面图。图12是沿着图5的线iii-iii'截取的显示设备的截面图。图13是图12的部分b的放大图。
除了第一栅极电极还包括第三下层和第三上层并且上电极还包括第四下层和第四上层之外,图12中所示的实施例与以上参照图8所述的实施例基本上相同。图12中所示的相同或相似的元件已经利用与上面用于描述图8中所示的显示设备的实施例相同的附图标记来标记,并且下文中将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图12,在实施例中,显示设备1的栅极电极(例如,第一栅极电极g1)可以包括第一下层gl1和布置在第一下层gl1上且包括与第一下层gl1不同的材料的第一上层gh1,并且可以包括第三下层gl3和布置在第三下层gl3上且包括与第三下层gl3不同的材料的第三上层gh3。
在实施例中,显示设备1的第一栅极电极g1的第一下层gl1和第三下层gl3可以包含钨(w)。根据可替代的实施例,第一栅极电极g1的第一下层gl1和第三下层gl3可以包括钨(w)合金,钨(w)合金包含钨(w)和第一元素。在这样的实施例中,钨(w)合金的第一元素的含量可以小于50wt%,并且第一元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。在一个实施例中,例如,第一栅极电极g1的第一下层gl1和第三下层gl3可以包含钛钨合金(tiw)。
显示设备1的第一栅极电极g1的第一上层gh1和第三上层gh3可包含钼(mo)。
参照图13,第一栅极电极g1的第一上层gh1可以比第一栅极电极g1的第一下层gl1厚,并且第一栅极电极g1的第三上层gh3可以比第一栅极电极g1的第三下层gl3厚。
第一栅极电极g1的第一下层gl1可以具有从第一绝缘层103的上表面起的第一厚度t1,第一栅极电极g1的第一上层gh1可以具有从第一栅极电极g1的第一下层gl1的上表面起的第二厚度t2,第一栅极电极g1的第三下层gl3可以具有从第一上层gh1的上表面起的第五厚度t5,并且第一栅极电极g1的第三上层gh3可以具有从第三下层gl3的上表面起的第六厚度t6。根据实施例,第一厚度t1和第五厚度t5中的每一个可以在大约
在这样的实施例中,如以上参照图10所述,由于当包含钨(w)的下层具有
因此,第一栅极电极g1的第一下层gl1和第三下层gl3可以具有在大约
在实施例中,如上所述,栅极电极(例如,第一栅极电极g1)具有上层/下层/上层/下层(例如,第三上层gh3/第三下层gl3/第一上层gh1/第一下层gl1)的堆叠结构,使得减小栅极电极的应力,并且因此钼(mo)薄膜的厚度可以稳定地增加,从而导致栅极电极的电阻的减小。
返回参照图12,第二栅极电极g2可以位于第一绝缘层103上。第二栅极电极g2可以包括与第一栅极电极g1中所包括的材料相同的材料。第二栅极电极g2可以包括第五下层gl5和布置在第五下层gl5上且包括与第五下层gl5不同的材料的第五上层gh5,并且可以包括第六下层gl6和布置在第六下层gl6上且包括与第六下层gl6不同的材料的第六上层gh6。
第二栅极电极g2的第五上层gh5可以比第二栅极电极g2的第五下层gl5厚,并且第二栅极电极g2的第六上层gh6可以比第二栅极电极g2的第六下层gl6厚。根据实施例,第二栅极电极g2的第五下层gl5可以包括与第一栅极电极g1的第一下层gl1相同的材料并且具有与第一栅极电极g1的第一下层gl1相同的厚度,并且第二栅极电极g2的第六下层gl6可以包括与第一栅极电极g1的第三下层gl3相同的材料并且具有与第一栅极电极g1的第三下层gl3相同的厚度。第二栅极电极g2的第五上层gh5可以包括与第一栅极电极g1的第一上层gh1相同的材料并且具有与第一栅极电极g1的第一上层gh1相同的厚度,并且第二栅极电极g2的第六上层gh6可以包括与第一栅极电极g1的第三上层gh3相同的材料并且具有与第一栅极电极g1的第三上层gh3相同的厚度。
存储电容器cst的上电极ce2可以位于第二绝缘层105上。存储电容器cst的上电极ce2可以包括从钼(mo)、钛(ti)和钨(w)中选择的至少一种金属,并且可以具有单层结构或多层结构。
在实施例中,显示设备1的上电极ce2可以包括第二下层gl2和布置在第二下层gl2上且包括与第二下层gl2不同的材料的第二上层gh2,并且可以包括第四下层gl4和布置在第四下层gl4上且包括与第四下层gl4不同的材料的第四上层gh4。
显示设备1的上电极ce2的第二下层gl2和第四下层gl4可以包含钨(w)。根据可替代的实施例,上电极ce2的第二下层gl2和第四下层gl4可以包括钨(w)合金,钨(w)合金包含钨(w)和第二元素。在这样的实施例中,钨(w)合金中的第二元素的含量可以小于大约50wt%,并且第二元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。在一个实施例中,例如,上电极ce2的第二下层gl2和第四下层gl4可以包含钛钨合金(tiw)。
显示设备1的上电极ce2的第二上层gh2和第四上层gh4可以包含钼(mo)。
参照图13,上电极ce2的第二上层gh2可以比上电极ce2的第二下层gl2厚,并且上电极ce2的第四上层gh4可以比上电极ce2的第四下层gl4厚。上电极ce2的第二下层gl2可以具有从第二绝缘层105的上表面起的第三厚度t3,上电极ce2的第二上层gh2可以具有从上电极ce2的第二下层gl2的上表面起的第四厚度t4,上电极ce2的第四下层gl4可以具有从第二上层gh2的上表面起的第七厚度t7,并且上电极ce2的第四上层gh4可以具有从第四下层gl4的上表面起的第八厚度t8。根据实施例,第三厚度t3和第七厚度t7可以在大约
在实施例中,如以上参照图10所述,由于当包含钨(w)的下层具有
因此,上电极ce2的第二下层gl2和第四下层gl4可以具有在大约
在实施例中,上电极ce2具有上层/下层/上层/下层(例如,第四上层gh4/第四下层gl4/第二上层gh2/第二下层gl2)的堆叠结构,使得减小上电极ce2的应力,并且因此钼(mo)薄膜的厚度可以稳定地增加,从而导致上电极ce2的电阻的减小。
根据实施例,栅极电极(例如,第一栅极电极g1和第二栅极电极g2)可以包括多个第一下层和包含钼(mo)的多个第一上层,多个第一下层包括钨(w)或者包含钨(w)和第一元素的钨合金,多个第一下层可以与多个第一上层交替地堆叠,并且多个第一下层中的一个可以最接近基底100。在一个实施例中,例如,栅极电极可以包括第一下层和布置在第一下层上的第一上层、另一个第一下层和布置在另一个第一下层上的另一个第一上层以及又一个第一下层和布置在又一个第一下层上的又一个第一上层。在这样的实施例中,在多个第一下层与多个第一上层交替的情况下,栅极电极可以具有多层结构。
钨(w)合金的第一元素的含量可以小于大约50wt%,并且第一元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。在一个实施例中,例如,栅极电极的每个第一下层可以包含钛钨合金(tiw)。
在实施例中,在多个第一下层与多个第一上层交替地堆叠的情况下,多个第一上层中的每一个可以具有比多个第一下层中的每一个更大的厚度。与多个第一上层的厚度和多个第一下层的厚度的总和相对应的栅极电极的厚度可以在大约
在这样的实施例中,栅极电极(例如,第一栅极电极g1和第二栅极电极g2)包括包含钨(w)或钨(w)合金的多个下层(例如,多个第一下层)和包含钼(mo)的多个上层(例如,多个第一上层)以及与多个上层交替地堆叠的多个下层,使得减小栅极电极的应力,并且因此钼(mo)薄膜的厚度可以稳定地增加,从而导致栅极电极的电阻的减小。
根据实施例,存储电容器cst可以包括栅极电极和与栅极电极重叠的上电极。存储电容器cst可以具有其中存储电容器cst的下电极由栅极电极限定的结构。
根据可替代的实施例,存储电容器cst可以包括下电极和与下电极重叠的上电极。在这样的实施例中,下电极与栅极电极间隔开,并且可以包括与栅极电极相同的材料,并且可以具有与栅极电极相同的形状。
根据实施例,存储电容器的上电极可以包括多个第二下层以及包含钼(mo)的多个第二上层,多个第二下层包括钨(w)或者包含钨(w)和第二元素的钨合金,多个第二下层可以与多个第二上层交替地堆叠,并且多个第二下层中的一个可以最接近基底100。在一个实施例中,例如,上电极可以包括第二下层和布置在第二下层上的第二上层、另一个第二下层和布置在另一个第二下层上的另一个第二上层以及又一个第二下层和布置在又一个第二下层上的又一个第二上层。在这样的实施例中,在多个第二下层与多个第二上层交替地堆叠的情况下,上电极可以具有多层结构。
钨合金的第二元素的含量可以小于大约50wt%,并且第二元素可以从钛(ti)、锆(zr)和铪(hf)中选择。在一个实施例中,例如,上电极的每个第二下层可以包含钛钨合金(tiw)。
在这样的实施例中,在多个第二下层与多个第二上层交替地堆叠的情况下,多个第二上层中的每一个可以具有比多个第二下层中的每一个更大的厚度。在实施例中,与多个第二上层的厚度和多个第二下层的厚度的总和相对应的上电极和下电极的厚度可以在大约
在实施例中,在上电极包括包含钨(w)或钨(w)合金的多个下层(例如,多个第二下层)以及包含钼(mo)的多个上层(例如,多个第二上层)并且多个下层与多个上层交替地堆叠的情况下,减小了上电极的应力,并且因此钼(mo)薄膜的厚度可以稳定地增加,从而导致上电极的电阻的减小。
图14是根据本公开的实施例的显示设备1的示意性截面图。图14是沿着图2的线ii-ii'截取的显示设备1的截面图。
参照图14,可以基于弯曲区域ba在基底100上限定第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2。基底100可以包括第一基底100a、位于第一基底100a上的第一阻挡层100b、位于第一阻挡层100b上的第二基底100c以及位于第二基底100c上的第二阻挡层100d。在一个实施例中,例如,第一基底100a和第二基底100c可以包括pi。在显示设备1的实施例中,缓冲层101可以位于第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2的基底100上。缓冲层101可以定位在基底100上,并且可以减少或防止来自基底100下方的异物、湿气或环境空气的渗透,并且可以在基底100上提供平坦的表面。缓冲层101可以包括无机材料(诸如氧化物或氮化物)、有机材料或者有机和无机化合物,并且可以具有无机材料和有机材料的单层结构或多层结构。
在显示设备1的实施例中,第一绝缘层103可以位于第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2的缓冲层101上。第一绝缘层103可以包括从氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)和氧化锌(zno2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第一绝缘层103可以具有包括上述无机绝缘材料的单层结构或多层结构。
在显示设备1的实施例中,第二绝缘层105可以位于第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2的第一绝缘层103上。第二绝缘层105可以包括从氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)和氧化锌(zno2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第二绝缘层105可以具有包括上述无机绝缘材料的单层结构或多层结构。
在显示设备1的实施例中,第三绝缘层107可以位于第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2的第二绝缘层105上。第三绝缘层107可以包括从氧化硅(sio2)、氮化硅(sinx)、氮氧化硅(sion)、氧化铝(al2o3)、氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铪(hfo2)和氧化锌(zno2)中选择的至少一种无机绝缘材料。第三绝缘层107可以具有包括上述无机绝缘材料的单层结构或多层结构。
在显示设备1的实施例中,有机层108可以位于弯曲区域ba的基底100上。有机层108可以包括诸如bcb、pi、hmdso、pmma或ps的市售聚合物、具有酚基基团的聚合物衍生物、丙烯酸基聚合物、酰亚胺基聚合物、丙烯醚基聚合物、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共混物等。
在显示设备1的实施例中,第一导电层139可以位于弯曲区域ba的有机层108上。第一导电层139可以包括与图8的第一源极电极s1或图8的第一漏极电极d1中所包含的材料相同的材料。
根据实施例,在缓冲层101、第一绝缘层103、第二绝缘层105和第三绝缘层107一体地形成在所有的弯曲区域ba、第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2上方或者覆盖所有的弯曲区域ba、第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2之后,可以去除位于弯曲区域ba中的缓冲层101、第一绝缘层103、第二绝缘层105和第三绝缘层107的各个部分。在一个实施例中,例如,当去除位于弯曲区域ba中的缓冲层101、第一绝缘层103、第二绝缘层105和第三绝缘层107的各个部分时,第二阻挡层100d也可能被去除。
在实施例中,如图14中所示,有机层108的至少一部分可以朝向第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2延伸。因此,有机层108的至少一部分可以位于第一非显示区域nda1和第二非显示区域nda2中。
在这样的实施例中,由于从弯曲区域ba去除包括无机绝缘材料的绝缘层并且在弯曲区域ba中布置包括有机绝缘材料的有机层108,所以可以有效地防止裂纹朝向显示区域da的传播,并且可以改善弯曲区域ba上的弯曲应变,从而实现可靠的显示设备。
图15和图16是根据实施例的显示设备的示意性截面图。图15和图16是沿着图5的线iii-iii'截取的显示设备的截面图。
参照图15,在实施例中,在显示设备1中,薄膜晶体管tft(例如,第一薄膜晶体管tft1和第二薄膜晶体管tft2)和作为显示元件的有机发光二极管oled可以布置在基底100上,薄膜晶体管tft和有机发光二极管oled可以彼此电连接,并且薄膜封装层300a可以布置在有机发光二极管oled上。薄膜封装层300a可以布置在基底100上以面对基底100。
基底100可以包括聚合物树脂。基底100可以包括第一基底100a、位于第一基底100a上的第一阻挡层100b、位于第一阻挡层100b上的第二基底100c以及位于第二基底100c上的第二阻挡层100d。在一个实施例中,例如,第一基底100a和第二基底100c可以包括pi。
作为显示元件的有机发光二极管oled可以被薄膜封装层300a覆盖。薄膜封装层300a可以包括有机封装层和无机封装层。根据实施例,薄膜封装层300a可以包括第一无机封装层310和第二无机封装层330以及介于第一无机封装层310和第二无机封装层330之间的有机封装层320。
第一无机封装层310和第二无机封装层330中的每一个可以包括一种或多种无机绝缘材料。无机绝缘材料可以包括例如氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锌、氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。有机封装层320可以包括基于聚合物的材料。基于聚合物的材料可以包括丙烯酸树脂、环氧基树脂、聚酰亚胺和聚乙烯。在一个实施例中,例如,有机封装层320可以包括丙烯酸树脂,例如,聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸。
参照图16,在可替代的实施例中,在显示设备1中,封装基底300b可以位于作为显示元件的有机发光二极管oled上。封装基底300b可以布置在基底100上以面对基底100。
基底100可以包括玻璃材料。在一个实施例中,例如,基底100可以包括主要包含sio2的玻璃材料。有机发光二极管oled可以被封装基底300b覆盖。封装基底300b可以包括玻璃材料。在一个实施例中,例如,封装基底300b可以包括主要包含sio2的玻璃材料。封装基底300b可以被布置为面对基底100,并且密封剂st(图4中示出)可以介于基底100和封装基底300b之间。在这样的实施例中,密封剂st可以定位在基底100的边缘上,并且可以在基底100和封装基底300b之间完全围绕显示区域da中的整个有机发光二极管oled。
在显示设备中,如果增加钼(mo)薄膜的厚度以实现高分辨率和低电阻布线,则应力特性从压应力变为张应力,并且因此基底会弯曲或破裂。
在这样的显示设备中,如果使用铝(al)、铜(cu)和银(ag)替代钼(mo),则可能无法进行干法蚀刻工艺(例如,当使用cu和ag时),或者发生其中在薄膜的表面上形成大突起或小突起的小丘现象(例如,当使用al时)。
在根据本公开的显示设备的实施例中,由于钼(mo)薄膜和钨(w)薄膜提供了相反的应力特性,因此在钨(w)薄膜上形成了钼(mo)薄膜,使得可以减小钼(mo)薄膜的应力,并且因此可以稳定地增加钼(mo)薄膜的厚度,从而实现低电阻布线。在一个实施例中,例如,由于扫描线、发光控制线、栅极电极、下电极和上电极等中的每一个包括包含钨(w)或钨合金的下层以及包含钼(mo)的上层,因此可以减小钼(mo)薄膜的应力,并且因此可以稳定地增加钼(mo)薄膜的厚度,从而实现低电阻布线。
根据如上所述的实施例,可以实现其中薄膜晶体管的栅极电极和/或存储电容器的电极具有改善的电阻的显示设备。
本发明不应被解释为局限于本文中阐述的示例性实施例。而是,提供这些示例性实施例使得本公开将是详尽的和完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的构思。
尽管已经参考本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离由本公开限定的本发明的精神或范围的情况下,可以在本文中做出形式和细节上的各种变化。
1.一种显示设备,其中,所述显示设备包括:
基底;
薄膜晶体管,所述薄膜晶体管位于所述基底上,其中,所述薄膜晶体管包括半导体层和与所述半导体层重叠的栅极电极,第一绝缘层介于所述栅极电极和所述半导体层之间;以及
显示元件,所述显示元件电连接到所述薄膜晶体管,
其中,
所述栅极电极包括:第一下层;和位于所述第一下层上且包括与所述第一下层不同的材料的第一上层,并且
所述第一下层具有从所述第一绝缘层的上表面起的第一厚度,并且
所述第一上层具有从所述第一下层的上表面起的第二厚度,其中,所述第二厚度大于所述第一厚度。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,
所述第一下层包含钨或钨合金,
所述第一上层包含钼,
所述第一厚度在
所述第二厚度在
3.根据权利要求2所述的显示设备,其中,
所述第一下层的所述钨合金包含钨和第一元素,
所述钨合金中的所述第一元素的量小于50wt%,并且
所述第一元素从钛、锆和铪中选择。
4.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述显示设备还包括:
存储电容器,所述存储电容器包括:
所述栅极电极;和
上电极,所述上电极与所述栅极电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述栅极电极之间。
5.根据权利要求4所述的显示设备,其中,
所述上电极包括:第二下层;和位于所述第二下层上且包括与所述第二下层不同的材料的第二上层,
所述第二下层具有从所述第二绝缘层的上表面起的第三厚度,并且
所述第二上层具有从所述第二下层的上表面起的第四厚度,其中,所述第四厚度大于所述第三厚度。
6.根据权利要求5所述的显示设备,其中,
所述第二下层包含钨或钨合金,
所述第二上层包含钼,
所述第三厚度在
所述第四厚度在
7.根据权利要求6所述的显示设备,其中,
所述第二下层的所述钨合金包含钨和第二元素,
所述钨合金中的所述第二元素的量小于50wt%,并且
所述第二元素从钛、锆和铪中选择。
8.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述显示设备还包括:
存储电容器,所述存储电容器包括:
下电极,所述下电极位于所述基底上;和
上电极,所述上电极与所述下电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述下电极之间。
9.根据权利要求8所述的显示设备,其中,所述下电极与所述栅极电极间隔开。
10.根据权利要求1所述的显示设备,其中,
所述栅极电极还包括:位于所述第一上层上的第三下层;和位于所述第三下层上且包括与所述第三下层不同的材料的第三上层,
所述第三下层具有从所述第一上层的上表面起的第五厚度,并且
所述第三上层具有从所述第三下层的上表面起的第六厚度,其中,所述第六厚度大于所述第五厚度。
11.根据权利要求10所述的显示设备,其中,
所述第一厚度和所述第五厚度中的每一个在
所述第二厚度和所述第六厚度中的每一个在
12.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述显示元件包括:
像素电极,所述像素电极电连接到所述薄膜晶体管;
中间层,所述中间层位于所述像素电极上;以及
相对电极,所述相对电极位于所述中间层上。
13.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述基底包括玻璃材料或聚合物树脂。
14.一种显示设备,其中,所述显示设备包括:
基底;
第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述基底上;以及
栅极电极,所述栅极电极位于所述第一绝缘层上,
其中,所述栅极电极包括:
多个第一下层,所述多个第一下层包含钨或钨合金;和
多个第一上层,所述多个第一上层包含钼,
其中,所述多个第一下层与所述多个第一上层交替地堆叠,并且
所述多个第一下层中的一个最接近所述基底。
15.根据权利要求14所述的显示设备,其中,所述多个第一上层中的每一个的厚度大于所述多个第一下层中的每一个的厚度。
16.根据权利要求15所述的显示设备,其中,所述栅极电极的厚度在
17.根据权利要求14所述的显示设备,其中,
所述栅极电极的所述钨合金包含钨和第一元素,
所述钨合金中的所述第一元素的量小于50wt%,并且
所述第一元素从钛、锆和铪中选择。
18.根据权利要求14所述的显示设备,其中,所述显示设备还包括:
存储电容器,所述存储电容器包括:
所述栅极电极;和
上电极,所述上电极与所述栅极电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述栅极电极之间。
19.根据权利要求18所述的显示设备,其中,
所述上电极位于所述第二绝缘层上,
所述上电极包括:包含钨或钨合金的多个第二下层;和包含钼的多个第二上层,
所述多个第二下层与所述多个第二上层交替地堆叠,并且
所述多个第二下层中的一个最接近所述基底。
20.根据权利要求19所述的显示设备,其中,所述多个第二上层中的每一个的厚度大于所述多个第二下层中的每一个的厚度。
21.根据权利要求20所述的显示设备,其中,所述上电极的厚度在
22.据权利要求19所述的显示设备,其中,
所述上电极的所述钨合金包含钨和第二元素,
所述钨合金中的所述第二元素的量小于50wt%,并且
所述第二元素从钛、锆和铪中选择。
23.根据权利要求14所述的显示设备,其中,所述显示设备还包括:
存储电容器,所述存储电容器包括:
下电极,所述下电极位于所述基底上;和
上电极,所述上电极与所述下电极重叠,第二绝缘层介于所述上电极和所述下电极之间。
24.根据权利要求23所述的显示设备,其中,所述下电极与所述栅极电极间隔开。
技术总结