本申请要求于2020年1月30日提交的第10-2020-0011355号韩国专利申请的优先权和由其产生的所有权益,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部合并且在本文中。
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由包括氧化物半导体的薄膜晶体管驱动的显示设备。
背景技术:
显示设备可视地显示数据。显示设备可以用作诸如移动电话的小尺寸产品中的显示器或者诸如电视机的大尺寸产品中的显示器。
显示设备包括通过接收电信号而发光的多个像素,从而利用该光在外部显示图像。像素中的每一个包括发光装置或显示元件。有机发光显示设备包括有机发光二极管作为发光装置。通常,薄膜晶体管和有机发光二极管在基底上并且有机发光二极管在有机发光显示设备之内产生和发射光。
由于显示设备的用途已经增加,因此正在研究提高显示设备的显示质量。
技术实现要素:
一个或多个实施例包括一种由包括氧化物半导体的薄膜晶体管驱动的显示设备,其中薄膜晶体管的半导体层和在半导体层下方的导电图案可以经由缓冲层中的接触孔彼此直接连接。一个或多个实施例包括一种显示设备,其中在保持像素的开口率的同时可以改善由半导体层的部分去除而导致的电流传输。
然而,上述技术特征是示例性的,并且本公开的范围不限于此。
附加特征将在下面的描述中部分地被阐述并且部分地从该描述将是明显的,或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例而获悉。
根据一个或多个实施例,一种显示设备包括:基底;缓冲层,所述缓冲层在所述基底上;第一薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管面对所述基底,所述缓冲层在所述第一薄膜晶体管和所述基底之间,所述第一薄膜晶体管包括:第一半导体层,所述第一半导体层包括氧化物半导体材料并且包括第一沟道区、第一源极区和第一漏极区,和第一栅极电极,所述第一栅极电极面对所述缓冲层,所述第一半导体层在所述第一栅极电极和所述缓冲层之间;导电图案,所述导电图案面对所述第一半导体层并且连接到所述第一半导体层,所述缓冲层在所述导电图案和所述第一半导体层之间;第一接触孔,所述第一接触孔在所述缓冲层中并且将所述导电图案暴露到所述缓冲层外部;以及显示元件,所述显示元件电连接到所述第一薄膜晶体管并且发射光。所述第一半导体层的所述第一源极区或所述第一漏极区延伸穿过所述缓冲层中的所述第一接触孔,以接触所述导电图案并且将所述第一半导体层连接到所述导电图案。
所述导电图案可以与所述第一沟道区重叠。例如,所述导电图案可以面对所述第一沟道区,所述缓冲层在所述导电图案和所述第一沟道区之间。
所述显示设备还可以包括:绝缘层,所述绝缘层在所述第一栅极电极上;以及第二接触孔,所述第二接触孔在所述绝缘层中并且暴露所述第一半导体层,其中,所述显示元件可以经由所述第二接触孔连接到所述第一半导体层。例如,所述显示设备还可以包括:绝缘层,所述绝缘层面对所述第一半导体层,所述第一栅极电极在所述绝缘层和所述第一半导体层之间;以及第二接触孔,所述第二接触孔在所述绝缘层中,所述第二接触孔将所述第一半导体层暴露到所述绝缘层外部,其中,所述显示元件可以在所述第二接触孔处连接到所述第一薄膜晶体管的所述第一半导体层。
所述显示设备还可以包括:栅极绝缘图案,所述栅极绝缘图案在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间,其中,所述第一源极区和所述第一漏极区的上表面以及所述栅极绝缘图案和所述第一栅极电极的侧表面可以各自与所述绝缘层直接接触。例如,所述显示设备还可以包括:栅极绝缘图案,所述栅极绝缘图案在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间,所述栅极绝缘图案包括侧表面,其中,所述第一栅极电极可以包括侧表面,所述第一源极区和所述第一漏极区可以包括离所述基底最远的上表面,并且所述第一源极区和所述第一漏极区的所述上表面、所述栅极绝缘图案的所述侧表面以及所述第一栅极电极的所述侧表面可以各自与所述绝缘层直接接触。
所述第一半导体层可以包括n型半导体。
所述显示元件可以连接到所述第一漏极区,并且所述导电图案可以连接到所述第一源极区。例如,所述显示元件可以在所述第二接触孔处连接到所述第一半导体层的所述第一漏极区,并且所述第一半导体层的所述第一源极区可以延伸穿过所述缓冲层中的所述第一接触孔以接触所述导电图案并且将所述第一半导体层连接到所述导电图案。
所述导电图案可以具有沿着所述基底的离散形状。例如,所述导电图案可以在沿着所述基底的表面的方向上具有离散形状。
所述显示设备还可以包括:数据线,所述数据线在与所述导电图案相同的层中;以及第二薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管在与所述第一半导体层相同的层中,所述第二薄膜晶体管包括与所述数据线部分地重叠的第二半导体层以及与所述第二半导体层部分地重叠的第二栅极电极,第三接触孔可以在所述缓冲层中并且暴露所述数据线,并且所述第二半导体层可以部分地延伸穿过所述第三接触孔以连接到所述数据线。例如,所述显示设备还可以包括:第二薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括第二半导体层,所述第二半导体层在与所述第一半导体层相同的层中,以及第二栅极电极,所述第二栅极电极面对所述缓冲层,所述第二半导体层在所述第二栅极电极和所述缓冲层之间;数据线,所述数据线在与所述导电图案相同的层中并且连接到所述第二半导体层;以及第三接触孔,所述第三接触孔在所述缓冲层中并且将所述数据线暴露到所述缓冲层外部,其中,所述第二半导体层可以延伸穿过所述缓冲层中的所述第三接触孔,以接触所述数据线并且将所述第二半导体层连接到所述数据线。
所述第一薄膜晶体管可以是驱动薄膜晶体管,并且所述第二薄膜晶体管可以是开关薄膜晶体管。例如,所述第一薄膜晶体管可以包括驱动薄膜晶体管,并且所述第二薄膜晶体管可以包括开关薄膜晶体管。
所述第二半导体层可以包括氧化物半导体材料。
所述显示设备还可以包括:栅极绝缘图案,所述栅极绝缘图案在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间,其中,所述栅极绝缘图案可以暴露所述第一源极区和所述第一漏极区。例如,所述显示设备还可以包括:栅极绝缘图案,所述栅极绝缘图案在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间,所述栅极绝缘图案包括侧表面,其中,所述第一半导体层的所述第一源极区和所述第一漏极区可以比所述栅极绝缘图案的所述侧表面延伸得远。
所述栅极绝缘图案的侧表面和所述第一栅极电极的侧表面可以共平面。例如,所述第一栅极电极可以包括侧表面,并且所述栅极绝缘图案的所述侧表面和所述第一栅极电极的所述侧表面可以彼此共平面。
所述第二半导体层可以包括第二沟道区、第二源极区和第二漏极区,并且所述数据线可以连接到所述第二源极区和所述第二漏极区中的一个。例如,所述第二半导体层可以包括第二沟道区、第二源极区和第二漏极区,并且所述第二源极区或所述第二漏极区可以延伸穿过所述缓冲层中的所述第三接触孔,以接触所述数据线并且将所述第二半导体层连接到所述数据线。
所述第二半导体层可以包括n型半导体。
所述数据线可以连接到所述第二源极区。例如,所述第二半导体层的所述第二源极区可以延伸穿过所述缓冲层中的所述第三接触孔,以接触所述数据线并且将所述第二半导体层连接到所述数据线。
所述第一栅极电极可以从所述第一薄膜晶体管延伸以连接到所述第二薄膜晶体管的所述第二漏极区。例如,所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管可以彼此连接,并且所述第一栅极电极可以从所述第一薄膜晶体管延伸以接触所述第二薄膜晶体管的所述第二漏极区并且在所述第二漏极区处将所述第一薄膜晶体管连接到所述第二薄膜晶体管。
所述显示设备还可以包括:绝缘层,所述绝缘层覆盖所述第一栅极电极和所述第二栅极电极;以及电极图案,所述电极图案在所述绝缘层上,其中,所述电极图案可以连接到所述第一栅极电极和所述第二漏极区。例如,所述显示设备还可以包括:绝缘层,所述绝缘层面对所述第一半导体层并且面对所述第二半导体层,所述第一栅极电极在所述绝缘层和所述第一半导体层之间,所述第二栅极电极在所述绝缘层和所述第二半导体层之间;以及电极图案,所述电极图案面对所述第一半导体层和所述第二半导体层中的每一个,所述绝缘层在所述电极图案与所述第一半导体层和所述第二半导体层中的每一个之间,其中,所述电极图案可以分别在所述第一栅极电极和所述第二漏极区处将所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接。
所述显示元件可以包括:像素电极,所述像素电极在所述绝缘层上;中间层,所述中间层在所述像素电极上;以及对电极,所述对电极在所述中间层上,其中,所述电极图案可以在与所述像素电极相同的层中。例如,所述显示元件可以包括:像素电极;对电极,所述对电极面对所述像素电极;以及中间层,所述中间层在所述像素电极和所述对电极之间,其中,将所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接的所述电极图案可以在与所述显示元件的所述像素电极相同的层中。
所述显示设备还可以包括:存储电容器,所述存储电容器在所述基底上,所述存储电容器包括彼此重叠的下电极和上电极;以及驱动电压线,第一电压施加到所述驱动电压线,其中,所述存储电容器可以存储与施加到所述驱动电压线的所述第一电压和施加到所述第二薄膜晶体管的第二电压之间的差对应的电压。例如,所述显示设备还可以包括:存储电容器,所述存储电容器包括彼此面对的下电极和上电极;以及驱动电压线,第一电压施加到所述驱动电压线,其中,第二电压可以施加到所述第二薄膜晶体管,并且所述存储电容器可以存储与施加到所述驱动电压线的所述第一电压和施加到所述第二薄膜晶体管的所述第二电压之间的差对应的电压。
所述下电极可以在与所述第一栅极电极和所述第二栅极电极相同的层中,并且所述上电极可以在与所述电极图案相同的层中。例如,所述存储电容器的所述下电极可以在与所述第一栅极电极和所述第二栅极电极两者相同的层中,并且所述存储电容器的所述上电极可以在与将所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接的所述电极图案相同的层中。
本公开的其它特征和优点将通过附图和详细描述被更好理解。
附图说明
从结合附图进行的下述描述,本公开的上述和其它特征以及优点将更加明显,在附图中:
图1是显示设备的一实施例的俯视平面图;
图2是显示面板的一实施例的俯视平面图;
图3是显示设备中的像素的一实施例的等效电路图;
图4是显示设备的一实施例的截面图;
图5是显示设备的一实施例的截面图;并且
图6a至图6h是示出制造显示设备的方法的一实施例中的工艺的截面图。
具体实施方式
现在将详细参照实施例,实施例的示例在附图中示出,在附图中同样的附图标记始终表示同样的元件。就此而言,实施例可以具有不同的形式并且不应被解释为限于在本文中阐述的描述。因此,下面仅通过参照附图描述实施例以解释本描述的特征。
在本文中使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的,并且不旨在是限制性的。如在本文中所使用的,除非上下文另外明确地指示,否则“一(一种)”、“该(所述)”和“至少一个(至少一种)”不表示数量的限制,并且旨在包括单数和复数两者。例如,除非上下文另外明确地指示,否则“一元件”具有与“至少一个元件”相同的含义。“至少一个(至少一种)”将不被解释为限制性的“一(一种)”。“或”意味着“和/或”。如在本文中所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个的任意组合和所有组合。在整个公开中,表述“a、b和c中的至少一个(至少一种)”指示仅a,仅b,仅c,a和b两者,a和c两者,b和c两者,a、b和c的全部,或者它们的变化。
另外,在本文中可以使用诸如“下”、“底”、“上”或“顶”的相对术语以描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是,除了附图中描绘的取向之外,相对术语还旨在涵盖装置的不同取向。例如,如果附图中的一个附图中的装置被翻转,则被描述为在其它元件的“下”侧上的元件将随后取向为在其它元件的“上”侧上。示例性的术语“下”因此可以取决于附图的具体取向而涵盖“在……下”的取向和“在……上”的取向两者。类似地,如果附图中的一个附图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件“之下”或“下”的元件将随后取向为“在”其它元件“之上”。示例性的术语“在……之下”或“在……下”因此可以涵盖“在……之上”的取向和“在……之下”的取向两者。
由于本公开允许各种改变和许多实施例,所以具体实施例将在附图中被示出并且在书面描述中被详细描述。参照用于示出一个或多个实施例的附图,从而获得足够理解、一个或多个实施例的优点和通过实施实现的目的。然而,实施例可以具有不同的形式并且不应被解释为限于在本文中阐述的描述。
下面将参照附图更详细地描述实施例。与附图编号无关,相同或对应的那些组件被赋予相同的附图标记,并且省略冗余的解释。
虽然诸如“第一”、“第二”等的术语可以用于描述各种组件,但是这样的组件不限于上述术语。上述术语仅仅用于将一个组件和另一组件区分开。
以单数使用的表述涵盖复数的表述,除非在上下文中该表述具有明显不同的含义。
在本说明书中,将理解的是,术语“包括”、“具有”和“包含”旨在指示在本说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合的存在,并且不旨在排除一个或多个其它特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合可以存在或可以被添加的可能性。
为了便于解释,附图中的组件的尺寸可能被夸大。换句话说,由于为了便于解释而任意地示出附图中的组件的尺寸和厚度,所以下述实施例不限于此。
当某一实施例可以不同地实施时,特定工艺顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如,两个连续地描述的工艺可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
在说明书中,短语“a和/或b”表示a、b、或者a和b。此外,短语“a和b中的至少一个(至少一种)”表示a、b、或者a和b。
在下面的实施例中,当层、区域或元件等被称为诸如“连接”的关联时,将理解的是,层、区域或元件等可以直接连接,或者中间层、区域或元件等可以存在于层、区域或元件等之间。例如,当层、区域或元件等被称为诸如“电连接”的关联时,层、区域或元件等可以直接电连接,或者层、区域或元件等可以间接电连接并且中间层、区域或元件等可以存在。相比之下,当层、区域或元件等被称为诸如“直接连接”的关联时,将理解的是,层、区域或元件等之间不存在中间层、区域或元件等。
考虑具体量的讨论中的测量和与测量相关的误差(即,测量系统的局限性),如在本文中所使用的“大约”或“近似”包括所陈述的值并且意味着在由本领域普通技术人员所确定的对于具体值的可接受偏差范围之内。例如,“大约”可以意味着在一个或多个标准偏差之内,或者在所陈述的值的±30%、±20%、±10%或±5%之内。
除非另有定义,否则在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含义相同的含义。还将理解的是,诸如在常用词典中定义的术语的术语应被解释为具有与在相关领域和本公开的上下文中它们的含义一致的含义,并且将不以理想的或者过于形式的意义解释,除非在本文中明确地如此定义。
在本文中参照截面图描述示例性的实施例,截面图为理想化的实施例的示意图。这样,由于例如制造技术和/或公差引起的偏离图的形状将被预期。因此,在本文中描述的实施例不应被解释为限于在本文中示出的区的具体形状,而是将包括由于例如制造引起的形状偏差。例如,示出或描述为平坦的区可以典型地具有粗糙的和/或非线性的特征。再者,示出的尖角可以被倒圆。因此,在附图中示出的区在本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在示出区的精确形状并且不旨在限制本公开的范围。
x轴(例如图2中的dr2)、y轴(例如图2中的dr1)和z轴不限于直角坐标系的三个轴,并且可以在更广泛意义上解释。例如,x轴、y轴和z轴可以彼此垂直,或者可以代表彼此不垂直(例如,彼此交叉、彼此相交等)的不同方向。
在下文中,将参照附图详细描述本公开的一个或多个实施例。
图1是显示设备1的一实施例的俯视平面图。
参照图1,显示设备1包括用于显示图像的显示区域da和与显示区域da相邻的外围区域pa。显示设备1可以通过使用从显示区域da产生和/或发射的光将图像提供到显示设备1的外部。外围区域pa可以绕着显示区域da延伸,从而在俯视平面图中围绕显示区域da,但是不限于此。显示设备1的各种组件、层等可以包括与针对显示设备1的在上文描述的显示区域da和外围区域pa对应的显示区域da和外围区域pa。
显示设备1可以包括基底100,各种层被提供在基底100上。基底100可以包括诸如玻璃、金属、塑料等的各种材料。在一实施例中,基底100可以包括柔性材料。此处,包括柔性材料的基底100表示可以是可变形的、可弯折的、可折叠的或可卷曲的基底100。包括柔性材料的基底100可以包含超薄玻璃、金属或塑料。
像素px可以在显示区域da中被提供为多个(例如,多个像素px)。像素px可以包括在基底100的显示区域da中的诸如有机发光二极管oled(见图3)的显示元件。多个像素px可以在显示区域da之内以诸如条纹布置、五片瓦(pentile)布置、马赛克布置等被不同地布置,以显示一个或多个图像。
当在俯视平面图中看显示区域da时,显示区域da的平面形状可以具有如图1中所示的矩形形状。在另一实施例中,显示区域da可以具有诸如三角形形状、五边形形状、六边形形状等的多边形形状;圆形形状;椭圆形形状;不规则形状等。
基底100的外围区域pa与显示区域da相邻,并且可以不显示图像(例如,非显示区域)。各种导电布线或者用于传输待施加到显示区域da的电信号的信号布线、印刷电路板pcb(见图2)和驱动器集成电路(“ic”)芯片附接到的端子或焊盘等可以定位在外围区域pa中。
图2是显示面板10的一实施例的俯视平面图。
参照图2,显示面板10包括显示区域da和外围区域pa以及在显示区域da中的多个像素px。多个像素px中的每一个可以包括诸如有机发光二极管oled的显示元件。像素px中的每一个可以从有机发光二极管oled产生和/或发射例如红光、绿光、蓝光或白光的光。在说明书中,每个像素px可以表示产生和/或发射与另一子像素不同颜色的光的子像素。每个像素px可以是例如红色(r)子像素、绿色(g)子像素和蓝色(b)子像素中的一个。显示区域da被封装构件(未示出)覆盖,从而被保护免受外部空气或湿气的影响。
像素px中的每一个可以电连接到在外围区域pa中的外部电路。第一扫描驱动电路130、第二扫描驱动电路131、发射控制驱动电路133、第一端子区域140、数据驱动电路150、第一电源线160和第二电源线170可以在外围区域pa中。
第一扫描驱动电路130和第二扫描驱动电路131可以经由作为信号线的扫描线sl向每个像素px提供作为电信号的扫描信号sn(见图3)。第二扫描驱动电路131可以平行于第一扫描驱动电路130布置,显示区域da在第二扫描驱动电路131和第一扫描驱动电路130之间。布置在显示区域da中的像素px的一部分可以电连接到第一扫描驱动电路130,并且其它像素px可以电连接到第二扫描驱动电路131。在另一实施例中,第二扫描驱动电路131可以被省略。
发射控制驱动电路133可以经由作为信号线的发射控制线el为每个像素px提供作为电信号的发射控制信号。
第一端子区域140可以在基底100的一侧处。第一端子区域140可以与基底100的外边缘相邻。第一端子区域140可以不被绝缘材料层覆盖,以暴露到显示面板10外部。显示面板10可以在第一端子区域140处电连接到诸如印刷电路板pcb的外部元件。印刷电路板pcb的第二端子区域pcb-p可以电连接到显示面板10的第一端子区域140。即,印刷电路板pcb可以在第二端子区域pcb-p处连接到显示面板10。印刷电路板pcb将来自显示面板10的外部的控制器(未示出)的信号或电力传输到显示面板10。
由控制器产生的作为电信号的控制信号可以经由印刷电路板pcb被分别传输到第一扫描驱动电路130和第二扫描驱动电路131。控制器可以经由第一连接线161和第二连接线171为第一电源线160和第二电源线170分别提供作为电信号的第一电源电压elvdd和第二电源电压elvss(见随后将描述的图3)。第一电源电压elvdd经由连接到第一电源线160并且沿着第一方向dr1延伸的作为信号线的驱动电压线pl被提供到每个像素px,并且第二电源电压elvss可以被提供到每个像素px的连接到第二电源线170的对电极230(见图4)。
数据驱动电路150电连接到沿着第一方向dr1延伸的作为信号线的数据线dl。数据驱动电路150的作为电信号的数据信号dm(见图3)可以经由连接到第一端子区域140的第三连接线151和连接到第三连接线151的数据线dl被提供到像素px中的每一个。尽管图2示出数据驱动电路150被布置在印刷电路板pcb上,但是数据驱动电路150可以在基底100上。在一实施例中,例如,数据驱动电路150可以在外围区域pa中并且在第一端子区域140和第一电源线160之间。
第一电源线160可以包括沿着第二方向dr2彼此平行地延伸的第一子线162和第二子线163,显示区域da在第一子线162和第二子线163之间。第二电源线170具有具有开放侧的环形形状并且可以部分地围绕显示区域da。第二电源线170的环形形状在显示面板10的第一端子区域140被提供的相同侧处可以是开放的。
图3是显示设备1中的像素px的一实施例的等效电路图。
参照图3,像素px中的每一个包括连接到诸如扫描线sl和数据线dl中的对应一条扫描线sl和数据线dl的信号线的像素电路pc以及连接到像素电路pc的诸如有机发光二极管oled的显示元件。
像素电路pc包括第一薄膜晶体管t1、第二薄膜晶体管t2和存储电容器cst。第二薄膜晶体管t2是连接到扫描线sl和数据线dl的开关薄膜晶体管,并且根据通过扫描线sl输入的扫描信号sn将通过数据线dl输入的数据信号dm传输到第一薄膜晶体管t1,即,驱动薄膜晶体管。
存储电容器cst连接到第二薄膜晶体管t2和驱动电压线pl,并且可以存储作为电信号的与施加到驱动电压线pl的第一电源电压elvdd和施加到第二薄膜晶体管t2的电压之间的差对应的电压。
第一薄膜晶体管t1连接到驱动电压线pl和存储电容器cst并且可以响应于存储在存储电容器cst中的电压值而控制从驱动电压线pl流到诸如有机发光二极管oled的显示元件的电驱动电流。诸如有机发光二极管oled的显示元件可以根据电驱动电流产生和发射具有某一亮度的光。
图3示出像素电路pc包括两个薄膜晶体管t1和t2和一个存储电容器cst的示例,但是一个或多个实施例不限于此。在一实施例中,例如,像素电路pc可以包括三个或更多个薄膜晶体管和/或两个或更多个存储电容器。在另一实施例中,像素电路pc可以包括七个薄膜晶体管和一个存储电容器。
图4是显示设备1的一实施例的截面图。详细地,图4示出在图3中示出的像素px中的一个的截面图。
显示设备1、显示面板10和它们的各种组件、层或图案可以设置在由彼此相交的第一方向dr1和第二方向dr2限定的平面中。显示设备1、显示面板10和它们的各种组件、层或图案的厚度可以沿着与第一方向dr1和第二方向dr2中的每一个相交的第三方向限定。参照图4,例如,竖直方向可以代表厚度方向,而水平方向可以不同地代表第一方向dr1和第二方向dr2。
在根据实施例的显示设备1(见图1)中,导电层bml(例如,导电图案)在基底100上。缓冲层111在导电层bml上并且第一接触孔cnt1可以限定在缓冲层111中以将导电层bml部分地暴露到缓冲层111外部。第一半导体层a1(例如,第一半导体图案)在缓冲层111上。第一半导体层a1可以部分地嵌入第一接触孔cnt1中,以在第一接触孔cnt1处连接到导电层bml。即,第一半导体层a1可以至少部分地沿着厚度方向延伸并且可以经由第一接触孔cnt1连接到导电层bml。
在下文中,将根据参照图4的堆叠结构详细地描述包括在显示设备1中的元件。
基底100可以包括玻璃材料、陶瓷材料、金属材料或者柔性的或可弯折的材料。当基底100是柔性的或可弯折的时,基底100可以包括诸如聚醚砜、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、聚碳酸酯或乙酸丙酸纤维素的聚合物树脂。
基底100可以具有包括上述材料中的一种或多种的单层结构或多层结构,并且多层结构还可以包括无机层。在实施例中,基底100可以具有作为包括有机材料/无机材料/有机材料的堆叠结构的沿着厚度方向的结构。
阻挡层110还可以被提供在基底100和缓冲层111之间。阻挡层110可以防止或减少杂质从基底100等渗透到第一半导体层a1或第二半导体层a2(例如,第二半导体图案)中。阻挡层110可以包括诸如氧化物材料或氮化物材料的无机材料、有机材料或组合无机—有机材料。阻挡层110可以具有包括无机材料和有机材料的单层结构或多层结构。
第一半导体层a1和第二半导体层a2可以在缓冲层111上。第一半导体层a1和第二半导体层a2可以共同地形成半导体层。第一半导体层a1和第二半导体层a2可以包括氧化物半导体材料。第一半导体层a1和第二半导体层a2可以各自包括例如选自铟(in)、镓(ga)、锡(sn)、锆(zr)、钒(v)、铪(hf)、镉(cd)、锗(ge)、铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、铯(cs)、铈(ce)和锌(zn)中的至少一种的氧化物。
在一实施例中,例如,第一半导体层a1和第二半导体层a2可以各自包括itzo(insnzno)半导体层、igzo(ingazno)半导体层等。因为氧化物半导体具有较大的带隙(大约3.1电子伏特(ev))、较高的载流子迁移率和较低的漏电流,所以即使当显示设备1的驱动持续时间(timeduration)较长时也不会出现较大的电压下降。因此,即使在较低频率的驱动操作中,显示设备1的根据电压下降的亮度变化也可以是最小的。
第一半导体层a1可以包括第一沟道区c1以及在第一沟道区c1的相对侧处的第一源极区s1和第一漏极区d1。第二半导体层a2可以包括第二沟道区c2以及在第二沟道区c2的相对侧处的第二源极区s2和第二漏极区d2。第一半导体层a1和第二半导体层a2中的每一个可以具有单层结构或多层结构。
导电层bml和数据线dl可以各自沿着基底100的厚度方向在阻挡层110和缓冲层111之间。导电图案(例如,导电层bml)面对第一沟道区c1,缓冲层111在导电图案(例如,导电层bml)和第一沟道区c1之间。导电层bml和数据线dl可以各自包括包括钼(mo)、铝(al)、铜(cu)、钛(ti)等的导电材料,并且可以具有包括上述材料中的一种或多种的单层结构或多层结构。在一实施例中,例如,导电层bml和数据线dl可以各自具有包括ti/al/ti的多层结构。
导电层bml可以与包括氧化物半导体材料的第一半导体层a1重叠。如本文中使用的,重叠也可以指一元件在位置或定位上对应于另一元件。因为包括氧化物半导体材料的第一半导体层a1易受光影响,所以导电层bml可以减少或有效地防止由于从基底100入射的外部光导致的在第一半导体层a1中光电流的出现,并且也可以减少或有效地防止包括氧化物半导体材料的第一薄膜晶体管t1的装置特性的改变。
导电层bml可以对应于第一薄膜晶体管t1的第一沟道区c1,并且可以是隔离型的。因为是隔离的,所以元件可以是在沿着基底100的表面的方向上延伸的离散图案或岛形状。
在一实施例中,缓冲层111的部分可以限定第一接触孔cnt1和第三接触孔cnt3,第一接触孔cnt1和第三接触孔cnt3分别部分地暴露导电层bml和数据线dl。第一半导体层a1在第一接触孔cnt1处或者经由第一接触孔cnt1沿着厚度方向延伸以连接到导电层bml。另外,第二半导体层a2可以在第三接触孔cnt3处或者经由第三接触孔cnt3沿着厚度方向延伸以连接到数据线dl。
在一实施例中,导电层bml可以连接到第一源极区s1或第一漏极区d1,并且数据线dl可以连接到第二源极区s2或第二漏极区d2。在一实施例中,例如,当第一半导体层a1和第二半导体层a2包括n型半导体时,导电层bml可以连接到第一半导体层a1的第一源极区s1,并且数据线dl可以连接到第二半导体层a2的第二源极区s2。
栅极绝缘层114(例如,栅极绝缘图案)可以在第一半导体层a1和第二半导体层a2上。栅极绝缘层114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(zno)。
在一实施例中,如图4中所示,栅极绝缘层114可以是栅极绝缘材料层的被图案化以与第一半导体层a1和第二半导体层a2部分地重叠的一部分。即,在制造显示设备1的一实施例中,栅极绝缘材料层可以被图案化以限定栅极绝缘图案,栅极绝缘图案暴露在栅极绝缘层114的外部的第一源极区s1和第二源极区s2以及第一漏极区d1和第二漏极区d2。
第一栅极电极g1和第二栅极电极g2可以分别面对第一半导体层a1和第二半导体层a2,栅极绝缘层114在第一栅极电极g1和第一半导体层a1之间以及在第二栅极电极g2和第二半导体层a2之间。栅极绝缘图案限定栅极绝缘层114的侧壁或侧表面。在制造显示设备1的方法的一实施例中,分别彼此对应的栅极绝缘层114的侧表面和第一栅极电极g1与第二栅极电极g2的侧表面可以通过沿着相同表面蚀刻而获得。即,彼此对应的栅极绝缘层114的侧表面和第一栅极电极g1与第二栅极电极g2的侧表面可以彼此共平面。第一半导体层a1的第一源极区s1和第一漏极区d1比栅极绝缘图案的侧表面延伸得远。
栅极绝缘层114和第一半导体层a1之间以及栅极绝缘层114和第二半导体层a2之间的重叠区可以分别理解为第一沟道区c1和第二沟道区c2。在制造显示设备1的方法的一实施例中,用于形成第一源极区s1和第二源极区s2以及第一漏极区d1和第二漏极区d2的半导体材料层诸如通过等离子体处理而经历导电化工艺。这种半导体材料层的被栅极绝缘层114重叠的部分(即,第一沟道区c1和第二沟道区c2)不暴露于等离子体处理,并且可以具有与第一源极区s1和第二源极区s2以及第一漏极区d1和第二漏极区d2的特性不同的特性(例如,电气特性、机械特性等)。即,在用于提供第一半导体层a1和第二半导体层a2的半导体材料层的等离子体处理期间,在栅极绝缘层114上的第一栅极电极g1和第二栅极电极g2用作自对准掩模,以在与栅极绝缘层114重叠的定位处提供或者形成未经等离子体处理的第一沟道区c1和第二沟道区c2。另外,作为半导体材料层的经等离子体处理的部分的第一源极区s1和第二源极区s2以及第一漏极区d1和第二漏极区d2可以分别在第一沟道区c1和第二沟道区c2的相对侧处。
在另一实施例中,栅极绝缘层114可以不被图案化以与第一半导体层a1和第二半导体层a2部分地重叠,而是可以覆盖第一半导体层a1和第二半导体层a2。即,栅极绝缘层114可以对应于第一半导体层a1和第二半导体层a2的整体。
第一栅极电极g1和第二栅极电极g2可以在栅极绝缘层114上并且可以至少与第一半导体层a1和第二半导体层a2部分地重叠。即,第一栅极电极g1和第二栅极电极g2可以分别面对第一半导体层a1和第二半导体层a2,栅极绝缘层114在第一栅极电极g1和第一半导体层a1之间以及在第二栅极电极g2和第二半导体层a2之间。第一栅极电极g1和第二栅极电极g2可以各自具有包括选自铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)、钼(mo)、钛(ti)、钨(w)和铜(cu)中的一种或多种金属的单层结构或多层结构。
在一实施例中,存储电容器cst可以包括下电极ce1和上电极ce2。如图4中所示,存储电容器cst的下电极ce1可以包括与分别在第一薄膜晶体管t1和第二薄膜晶体管t2中的第一栅极电极g1和第二栅极电极g2的材料相同的材料。存储电容器cst的下电极ce1可以在与第一栅极电极g1和第二栅极电极g2相同的层中。因为在相同的层中,所以特征可以是基底100上的相同材料层的各个部分。在制造显示设备1的方法的一实施例中,在彼此相同的层中的特征可以从相同的材料层提供、在相同的工艺中提供、彼此同时地提供等,以限定相同的材料层的各个部分。
在另一实施例中,第一薄膜晶体管t1的第一栅极电极g1可以充当存储电容器cst的下电极ce1。
在一实施例中,包括第一半导体层a1和第一栅极电极g1的第一薄膜晶体管t1可以充当驱动薄膜晶体管,并且包括第二半导体层a2和第二栅极电极g2的第二薄膜晶体管t2可以充当开关薄膜晶体管。
层间绝缘层113可以被提供以覆盖第一半导体层a1、第二半导体层a2、第一栅极电极g1和第二栅极电极g2以及存储电容器cst的下电极ce1。层间绝缘层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(zno)。
参照图4,第一源极区s1和第二源极区s2的上表面以及第一漏极区d1和第二漏极区d2的上表面离基底100最远。在一实施例中,第一源极区s1和第二源极区s2的上表面以及第一漏极区d1和第二漏极区d2的上表面可以与层间绝缘层113直接接触。另外,栅极绝缘层114以及第一栅极电极g1和第二栅极电极g2的侧表面可以与层间绝缘层113直接接触。因为直接接触,所以元件在各个接触表面处可以彼此形成界面。
平坦化层115在层间绝缘层113上,并且诸如有机发光二极管oled的显示元件可以在平坦化层115上。
平坦化层115可以具有包括有机材料的单层结构或多层结构,并且可以提供平坦化的上表面。平坦化层115可以包括普通的通用聚合物(苯并环丁烯(“bcb”)、聚酰亚胺、六甲基二硅氧烷(“hmdso”)、聚甲基丙烯酸甲酯(“pmma”)或聚苯乙烯(“ps”))、具有苯酚基团的聚合物衍生物、丙烯酸基聚合物、酰亚胺基聚合物、芳醚基聚合物、酰胺基聚合物、氟基聚合物、对二甲苯基聚合物、乙烯醇基聚合物以及它们的组合。
诸如有机发光二极管oled的显示元件、第一电极层e1(例如,电极图案或第一电极图案)和第二电极层e2(例如,第二电极图案)在平坦化层115上。诸如有机发光二极管oled的显示元件包括像素电极210(例如,第三电极图案)、中间层220和对电极230。
第一电极层e1、第二电极层e2和像素电极210可以是(半)透射电极或者反射电极。在实施例中,像素电极210可以包括反射层和在反射层上的透明电极层或者半透明电极层,反射层包括ag、mg、al、pt、pd、au、ni、nd、ir、cr以及它们的组合。透明电极层或者半透明电极层可以包括选自氧化铟锡(“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”)中的至少一种。在实施例中,第一电极层e1、第二电极层e2和像素电极210可以各自包括ito/ag/ito。第一电极层e1、第二电极层e2和像素电极210可以在彼此相同的层中。
在一实施例中,第一电极层e1可以充当或者限定用于将第一薄膜晶体管t1的第一栅极电极g1连接到第二薄膜晶体管t2的第二漏极区d2的桥(例如,桥电极)。
另外,在一实施例中,第二电极层e2可以限定存储电容器cst的上电极ce2。即,存储电容器cst的上电极ce2与下电极ce1重叠并且面对下电极ce1并且可以形成电容,层间绝缘层113和平坦化层115在存储电容器cst的上电极ce2和下电极ce1之间。在这种情况下,层间绝缘层113和平坦化层115可以用作存储电容器cst的介电层。
诸如有机发光二极管oled的显示元件的像素电极210可以在第二接触孔cnt2处或者经由第二接触孔cnt2连接到第一半导体层a1,第二接触孔cnt2穿透绝缘层il以部分地暴露第一半导体层a1。绝缘层il中的第二接触孔cnt2在沿着基底100的表面的方向上与第一接触孔cnt1间隔开。绝缘层il可以包括诸如层间绝缘层113连同平坦化层115的绝缘材料层的集合。在一实施例中,例如,第一半导体层a1可以包括n型半导体,并且像素电极210可以连接到第一漏极区d1。
像素限定层117可以在平坦化层115上。像素限定层117增加像素电极210的边缘和在像素电极210上的对电极230之间的距离,以减少或有效地防止在像素电极210的边缘处电弧的产生。距离可以沿着显示设备1的厚度方向限定。像素限定层117可以限定发光区,光在发光区处从显示元件发射。
像素限定层117可以包括选自聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、bcb和酚醛树脂中的一种或多种有机绝缘材料。像素限定层117可以通过旋涂方法等制造。
诸如有机发光二极管oled的显示元件的中间层220可以包括有机发光层。有机发光层可以包括有机材料,有机材料包括产生和/或发射红光、绿光、蓝光或白光的荧光材料或者磷光材料。有机发光层可以包括较低分子量的有机材料或者聚合物有机材料,并且诸如空穴传输层(“htl”)、空穴注入层(“hil”)、电子传输层(“etl”)和电子注入层(“eil”)的功能层可以被选择性地布置在有机发光层下方或有机发光层上。中间层220可以包括多个图案,多个图案中的每一个分别对应于作为一像素电极图案的多个像素电极210中的每一个像素电极210。然而,一个或多个实施例不限于此。中间层220可以被各种修改,即,可以被布置为对应于多个像素电极210的公共层。
对电极230可以包括透射电极或者反射电极。在实施例中,对电极230可以是透明电极或者半透明电极,并且可以被提供为包括具有小功函数的li、ca、lif/ca、lif/al、al、ag、mg以及它们的化合物的金属薄膜。另外,诸如ito、izo、zno或in2o3的透明导电氧化物(“tco”)层还可以被提供在金属薄膜上方。对电极230被布置为遍布显示区域da(见图1),并且被布置在中间层220和像素限定层117上。对电极230可以相对于多个诸如有机发光二极管oled的显示元件被一体地提供,以对应于多个像素电极210。
覆盖层(未示出)可以在对电极230上。即,覆盖层可以面对基底100,对电极230在覆盖层和基底100之间。覆盖层可以保护对电极230,并且可以提高光提取效率。在一实施例中,例如,覆盖层可以包括具有大约1.2至大约3.1的折射率的材料。另外,覆盖层可以包括有机材料。在一实施例中,覆盖层可以被省略。
在实施例中,第一半导体层a1可以经由延伸穿过缓冲层111的厚度的第一接触孔cnt1直接连接到导电层bml。这将参照图4详细描述。
如上所述,导电层bml可以保护易受光影响的氧化物半导体免受通过基底100引入的外部光影响。导电层bml在基底100和第一半导体层a1之间,并且对应于第一半导体层a1的位置。
在比较示例中,导电层bml可以包括导电材料,并且包括导电材料的导电层bml可以以未连接到半导体层或者栅极电极的电浮动状态在半导体层下方。在这种情况下,导电层bml的电压可能自由地改变,例如,可能改变为与栅极电极的电压相同,并且在驱动像素电路pc时出乎预期的结果可能被获得。
在根据一个或多个实施例的显示设备1中,穿透缓冲层111并且部分地暴露导电层bml的第一接触孔cnt1可以被提供以将导电层bml连接到第一半导体层a1。第一半导体层a1可以部分地嵌入第一接触孔cnt1中,并且这样,第一半导体层a1可以连接到导电层bml并且导电层bml可以保持稳定。
在比较示例中,桥可以通过使用用于形成栅极电极的栅极金属而形成,从而将导电层bml连接到半导体层。通过遍布整个基底提供或者形成金属层并且图案化金属层,可以获得来自栅极金属的桥。当执行图案化时,半导体层可能不被光致抗蚀剂图案或者栅极绝缘层114保护,并且可能被部分地暴露和去除。此外,由于半导体层的部分去除,电流可能无法充分地移动并且驱动像素电路pc可能是困难的。
在另一比较示例中,桥可以通过在与像素电极210相同的层中形成电极层(例如,连接构件或连接层)而获得,从而将导电层bml连接到半导体层。当桥是通过在与像素电极210相同的层中提供或者形成电极层而获得时,每单位像素的像素电极210的平面面积可能减少,并且对应于发光区的平面面积的开口面积可能减少。即,显示设备1的开口率可能减少。
然而,类似于在一个或多个实施例中,当第一半导体层a1经由第一接触孔cnt1连接到导电层bml时,比较示例的桥被排除,并且提供第一栅极电极g1和栅极绝缘层114的材料层可以一起被图案化。当第一栅极电极g1和栅极绝缘层114一起被图案化时,栅极绝缘层114保护第一半导体层a1,并且第一半导体层a1可以不被部分地暴露和去除。因此,电流可以在晶体管处充分地移动并且像素电路pc(见图3)可以被稳定。
另外,因为用于将第一半导体层a1连接到导电层bml的电极层不被提供在与像素电极210相同的层中,所以每单位像素的像素电极210的平面面积可以被保持恒定。即,恒定的开口率可以被保持。
导电层bml可以连接到第一半导体层a1的第一源极区s1或第一漏极区d1。在一实施例中,例如,当第一半导体层a1包括n型半导体时,导电层bml可以连接到第一源极区s1,如图4中所示。
包括导电材料的数据线dl可以在与导电层bml相同的层中。根据实施例,因为导电层bml经由缓冲层111中的第一接触孔cnt1连接到第一半导体层a1,所以第二半导体层a2可以经由第三接触孔cnt3连接到数据线dl,第三接触孔cnt3穿透缓冲层111的厚度并且部分地暴露数据线dl。
在比较示例中,如上所述,半导体层和数据线dl可以经由从栅极金属提供或者形成的桥或者从在与像素电极210相同的层中的电极层提供或者形成的桥而彼此连接。在这种情况下,半导体层可能被部分地去除并且开口率可能减少。
然而,在一个或多个实施例中,当第二半导体层a2经由缓冲层111中的第三接触孔cnt3连接到数据线dl时,第二半导体层a2部分地嵌入第三接触孔cnt3中,第二半导体层a2不被部分地暴露和去除,并且因此像素电路pc可以被稳定。另外,因为用于将第二半导体层a2连接到数据线dl的电极层不被提供或者形成在与像素电极210相同的层中,所以每单位像素的像素电极210的平面面积可以被保持恒定并且恒定的开口率可以被保持。
数据线dl可以连接到第二半导体层a2的第二源极区s2或第二漏极区d2。在一实施例中,例如,数据线dl可以连接到第二源极区s2。
图5是显示设备1的一实施例的截面图。图5示出参照图4示出的实施例的修改示例,并且因此在图5中,与图4的附图标记相同的附图标记表示相同的构件并且对其的描述可以被省略。
参照图5,阻挡层110、缓冲层111、导电层bml、数据线dl、第一薄膜晶体管t1、第二薄膜晶体管t2、存储电容器cst和诸如有机发光二极管oled的显示元件在基底100上。
在图4中,第一薄膜晶体管t1的第一栅极电极g1和第二薄膜晶体管t2的第二漏极区d2经由在与像素电极210相同的层中的第一电极层e1彼此连接。然而,参照图5,第一薄膜晶体管t1的第一栅极电极g1可以延伸到第二薄膜晶体管t2的第二漏极区d2以直接连接到第二漏极区d2。即,第一栅极电极g1充当第一薄膜晶体管t1和第二薄膜晶体管t2之间的桥。
当第一栅极电极g1延伸以直接连接到第二漏极区d2时,第一电极层e1不被提供或者形成在与像素电极210相同的层中,并且因此开口率可以被保持恒定或者增加。即,参照图4或图5示出的实施例可以被选择,并且开口率可以被保持恒定或者增加。
显示设备1的实施例已经被描述,但是本公开不限于此。制造显示设备1的方法也可以被包括在本公开的范围内。
图6a至图6h是顺序地示出制造图4的显示设备1的方法的一实施例的截面图。在图6a至图6h中,与图4的附图标记相同的附图标记表示相同的构件,并且对其的详细描述可以被省略。
参照图6a,阻挡层110、导电层bml(例如,导电图案)和数据线dl被提供或者形成在基底100上。
导电层bml和数据线dl可以通过图案化第一预备金属层(未示出)被提供或者形成。第一预备金属层可以包括包括钼(mo)、铝(al)、铜(cu)、钛(ti)等的导电材料,并且可以具有单层结构或多层结构。导电层bml和数据线dl是第一预备金属层的各个图案化部分。
参照图6b,缓冲层111被提供或者形成在导电层bml和数据线dl上。
缓冲层111可以包括氧化硅(sio2)或氮化硅(sinx),并且可以通过诸如化学气相沉积(“cvd”)方法、溅射方法等的沉积方法制造。
在形成缓冲层111之后,分别部分地暴露导电层bml和数据线dl的第一接触孔cnt1和第三接触孔cnt3被提供或者形成在缓冲层111中。第一接触孔cnt1对应于第一半导体层a1并且第三接触孔cnt3对应于第二半导体层a2。
参照图6c,呈预备形式的第一半导体层a1和第二半导体层a2被提供或者形成在缓冲层111上。呈预备形式的第一半导体层a1和第二半导体层a2可以通过图案化预备半导体材料层(未示出)被提供或者形成。预备半导体材料层可以包括氧化物半导体并且可以通过化学气相沉积方法形成。
在一实施例中,呈预备形式的第一半导体层a1和第二半导体层a2可以分别被部分地嵌入第一接触孔cnt1和第三接触孔cnt3中。因为被部分地嵌入,所以呈预备形式的第一半导体层a1和第二半导体层a2从缓冲层111外部延伸,并且分别延伸到第一接触孔cnt1和第三接触孔cnt3中。这样,第一半导体层a1和第二半导体层a2可以分别在第一接触孔cnt1和第三接触孔cnt3处连接到导电层bml和数据线dl。
参照图6d,预备栅极绝缘层114'和第二预备金属层g'依次被提供或者形成在第一半导体层a1和第二半导体层a2上。预备栅极绝缘层114'和第二预备金属层g'可以沿着基底100的整体被提供,但是不限于此。
预备栅极绝缘层114'可以包括诸如氧化硅(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(zno)的无机绝缘材料。预备栅极绝缘层114'可以通过诸如化学气相沉积(“cvd”)方法、溅射方法等的沉积方法被提供或者形成,但是不限于此。
第二预备金属层g'可以具有包括选自铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)、钼(mo)、钛(ti)、钨(w)和铜(cu)中的一种或多种金属材料的单层结构或多层结构。第二预备金属层g'可以通过但不限于化学气相沉积方法、等离子体增强cvd(“pecvd”)方法、低压cvd(“lpcvd”)方法、物理气相沉积(“pvd”)方法、溅射方法、原子层沉积(“ald”)方法等被提供或者形成。
参照图6e,第二预备金属层g'被图案化以提供或者形成第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和存储电容器cst的下电极ce1。第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和下电极ce1是第二预备金属层g'的各个图案化部分。
通过使用第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和存储电容器cst的下电极ce1作为自对准掩模,通过图案化预备栅极绝缘层114',栅极绝缘层114被提供或者形成。即,栅极绝缘层114可以被图案化以在栅极绝缘层图案处与第一半导体层a1和第二半导体层a2部分地重叠。在第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和下电极ce1处的栅极绝缘层图案是预备栅极绝缘层114'的各个图案化部分。
通过使用第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和下电极ce1作为自对准掩模对预备栅极绝缘层114'的图案化形成栅极绝缘层114的侧表面连同第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和下电极ce1的侧表面。在一实施例中,栅极绝缘层114的侧表面和第一栅极电极g1的侧表面可以通过提供相同的蚀刻表面而获得。
在第二预备金属层g'和预备栅极绝缘层114'的图案化中,第一半导体层a1和第二半导体层a2的端部被暴露在栅极绝缘层114、第一栅极电极g1和第二栅极电极g2外部。对第一半导体层a1和第二半导体层a2的暴露部分执行等离子体处理以根据等离子体处理经历导电化工艺。等离子体处理可以在预备栅极绝缘层114'的图案化期间被执行。
作为等离子体处理的结果,在第一半导体层a1和第二半导体层a2的被暴露的部分处的第一源极区s1和第二源极区s2以及第一漏极区d1和第二漏极区d2被加工为是导电的。与第一栅极电极g1和第二栅极电极g2重叠的第一沟道区c1和第二沟道区c2具有与第一源极区s1和第二源极区s2以及第一漏极区d1和第二漏极区d2不同的特性。
在一实施例中,当第一半导体层a1和第二半导体层a2包括n型半导体时,导电层bml可以连接到第一半导体层a1的第一源极区s1,并且数据线dl可以连接到第二半导体层a2的第二源极区s2。
参照图6f,诸如层间绝缘层113、平坦化层115等的集合的绝缘层il被提供或者形成在第一栅极电极g1、第二栅极电极g2和存储电容器cst的下电极ce1上。
在形成绝缘层il之后,第二接触孔cnt2、第四接触孔cnt4和第五接触孔cnt5被提供或者形成,第二接触孔cnt2、第四接触孔cnt4和第五接触孔cnt5分别穿透绝缘层il的厚度并且部分地暴露第一半导体层a1、第一栅极电极g1和第二半导体层a2。第二接触孔cnt2和第四接触孔cnt4对应于相同的半导体层,即,第一半导体层a1,而第五接触孔cnt5对应于第二半导体层a2。第四接触孔cnt4和第五接触孔cnt5对应于相同的桥图案,即,第一电极层e1。
参照图6g,像素电极210、第一电极层e1和第二电极层e2被提供或者形成在平坦化层115上。通过将预备导电层(未示出)布置在平坦化层115的整个上表面并且对预备导电层执行掩模工艺和蚀刻工艺,可以获得像素电极210、第一电极层e1和第二电极层e2。像素电极210、第一电极层e1和第二电极层e2是预备导电层的各个图案化部分。
在一实施例中,像素电极210可以经由第二接触孔cnt2连接到第一半导体层a1,并且第一电极层e1可以经由第四接触孔cnt4和第五接触孔cnt5将第一栅极电极g1连接到第二半导体层a2,例如,第二半导体层a2的第二漏极区d2。
在一实施例中,第二电极层e2可以对应于和/或限定存储电容器cst的上电极ce2。
参照图6h,像素限定层117被提供或者形成在平坦化层115的整个上表面上。像素限定层117覆盖像素电极210的边缘并且限定暴露像素电极210的中央部分的开孔(例如,开口)。像素限定层117可以包括选自聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、苯并环丁烯和酚醛树脂中的一种或多种有机绝缘材料,并且可以通过旋涂方法等制造。开口可以限定显示设备1的发光区。
中间层220被提供或者形成在像素限定层117的开孔中。中间层220可以包括较低分子量的有机材料或者聚合物材料。中间层220可以通过真空沉积方法、丝网印刷方法、喷墨印刷方法、激光诱导热成像(“liti”)方法等被提供或者形成。
对电极230被提供或者形成以对应于多个诸如有机发光二极管oled的显示元件。诸如通过使用开放掩模的工艺,对电极230可以作为单个整体图案被提供为覆盖基底100的显示区域da(见图1)。对电极230可以通过诸如化学气相沉积方法、等离子体增强cvd(“pecvd”)方法、低压cvd(“lpcvd”)方法、物理气相沉积(“pvd”)方法、溅射方法、原子层沉积(ald)方法等的沉积方法被提供或者形成。
对电极230可以包括透射电极或者反射电极。在实施例中,对电极230可以是透明电极或者半透明电极,并且可以被提供为包括具有较小功函数的li、ca、lif/ca、lif/al、al、ag、mg以及它们的化合物的金属薄膜。另外,诸如ito、izo、zno或in2o3的透明导电氧化物(“tco”)还可以被提供在金属薄膜上方。
参照一个或多个实施例如上所述,当第一半导体层a1经由第一半导体层a1部分地嵌入的第一接触孔cnt1直接连接到导电层bml时,在晶体管之间的使用栅极金属层的桥或者在晶体管之间的使用在与像素电极210相同的层中的电极层的桥可以被省略。在这种情况下,第一半导体层a1可以不通过图案化工艺被部分地暴露和去除,并且像素电路pc可以被稳定。另外,因为用于将第一半导体层a1连接到导电层bml的电极层不形成在与像素电极210相同的层中,所以开口率可以被恒定地保持。
根据本公开的一个或多个实施例,显示设备1可以被实现,具有改善的寿命的发光装置在显示设备1中被提供。然而,本公开的范围不限于上述效果。
应理解的是,在本文中描述的实施例应当仅在描述性意义上被考虑,并且不是出于限制的目的。在每个实施例之内的特征的描述通常应被认为可用于在其它实施例中的其它类似特征。尽管一个或多个实施例已经参照附图被描述,但是本领域中普通技术人员将理解,在不脱离由本公开限定的精神和范围的情况下,可以在一个或多个实施例中进行形式和细节上的各种改变。
1.一种显示设备,其中,所述显示设备包括:
基底;
缓冲层,所述缓冲层在所述基底上;
第一薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管面对所述基底,所述缓冲层在所述第一薄膜晶体管和所述基底之间,所述第一薄膜晶体管包括:
第一半导体层,所述第一半导体层包括氧化物半导体材料并且包括第一沟道区、第一源极区和第一漏极区,和
第一栅极电极,所述第一栅极电极面对所述缓冲层,所述第一半导体层在所述第一栅极电极和所述缓冲层之间;
导电图案,所述导电图案面对所述第一半导体层并且连接到所述第一半导体层,所述缓冲层在所述导电图案和所述第一半导体层之间;
第一接触孔,所述第一接触孔在所述缓冲层中并且将所述导电图案暴露到所述缓冲层外部;以及
显示元件,所述显示元件电连接到所述第一薄膜晶体管并且发射光,
其中,所述第一半导体层的所述第一源极区或所述第一漏极区延伸穿过所述缓冲层中的所述第一接触孔,以接触所述导电图案并且将所述第一半导体层连接到所述导电图案。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述导电图案面对所述第一沟道区,所述缓冲层在所述导电图案和所述第一沟道区之间。
3.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:
绝缘层,所述绝缘层面对所述第一半导体层,所述第一栅极电极在所述绝缘层和所述第一半导体层之间;以及
第二接触孔,所述第二接触孔在所述绝缘层中,所述第二接触孔将所述第一半导体层暴露到所述绝缘层外部,
其中,所述显示元件在所述第二接触孔处连接到所述第一薄膜晶体管的所述第一半导体层。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其中,所述显示设备还包括:
栅极绝缘图案,所述栅极绝缘图案在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间,所述栅极绝缘图案包括侧表面,
其中,所述第一栅极电极包括侧表面,
所述第一源极区和所述第一漏极区包括离所述基底最远的上表面,并且
所述第一源极区和所述第一漏极区的所述上表面、所述栅极绝缘图案的所述侧表面以及所述第一栅极电极的所述侧表面各自与所述绝缘层直接接触。
5.根据权利要求3所述的显示设备,其中,所述第一半导体层包括n型半导体。
6.根据权利要求5所述的显示设备,其中,
所述显示元件在所述第二接触孔处连接到所述第一半导体层的所述第一漏极区,并且
所述第一半导体层的所述第一源极区延伸穿过所述缓冲层中的所述第一接触孔以接触所述导电图案并且将所述第一半导体层连接到所述导电图案。
7.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述导电图案在沿着所述基底的表面的方向上具有离散形状。
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:
第二薄膜晶体管,所述第二薄膜晶体管包括:
第二半导体层,所述第二半导体层在与所述第一半导体层相同的层中,以及
第二栅极电极,所述第二栅极电极面对所述缓冲层,所述第二半导体层在所述第二栅极电极和所述缓冲层之间;
数据线,所述数据线在与所述导电图案相同的层中并且连接到所述第二半导体层;以及
第三接触孔,所述第三接触孔在所述缓冲层中并且将所述数据线暴露到所述缓冲层外部,
其中,所述第二半导体层延伸穿过所述缓冲层中的所述第三接触孔,以接触所述数据线并且将所述第二半导体层连接到所述数据线。
9.根据权利要求8所述的显示设备,其中,
所述第一薄膜晶体管包括驱动薄膜晶体管,并且
所述第二薄膜晶体管包括开关薄膜晶体管。
10.根据权利要求8所述的显示设备,其中,所述第二半导体层包括氧化物半导体材料。
11.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:栅极绝缘图案,所述栅极绝缘图案在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间,所述栅极绝缘图案包括侧表面,
其中,所述第一半导体层的所述第一源极区和所述第一漏极区比所述栅极绝缘图案的所述侧表面延伸得远。
12.根据权利要求11所述的显示设备,其中,
所述第一栅极电极包括侧表面,并且
所述栅极绝缘图案的所述侧表面和所述第一栅极电极的所述侧表面彼此共平面。
13.根据权利要求8所述的显示设备,其中,
所述第二半导体层包括第二沟道区、第二源极区和第二漏极区,并且
所述第二源极区或所述第二漏极区延伸穿过所述缓冲层中的所述第三接触孔,以接触所述数据线并且将所述第二半导体层连接到所述数据线。
14.根据权利要求13所述的显示设备,其中,所述第二半导体层包括n型半导体。
15.根据权利要求14所述的显示设备,其中,所述第二半导体层的所述第二源极区延伸穿过所述缓冲层中的所述第三接触孔,以接触所述数据线并且将所述第二半导体层连接到所述数据线。
16.根据权利要求15所述的显示设备,其中,
所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接,并且
所述第一栅极电极从所述第一薄膜晶体管延伸以接触所述第二薄膜晶体管的所述第二漏极区并且在所述第二漏极区处将所述第一薄膜晶体管连接到所述第二薄膜晶体管。
17.根据权利要求15所述的显示设备,其中,所述显示设备还包括:
绝缘层,所述绝缘层面对所述第一半导体层并且面对所述第二半导体层,所述第一栅极电极在所述绝缘层和所述第一半导体层之间,所述第二栅极电极在所述绝缘层和所述第二半导体层之间;以及
电极图案,所述电极图案面对所述第一半导体层和所述第二半导体层中的每一个,所述绝缘层在所述电极图案与所述第一半导体层和所述第二半导体层中的每一个之间,
其中,所述电极图案分别在所述第一栅极电极和所述第二漏极区处将所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接。
18.根据权利要求17所述的显示设备,其中,所述显示元件包括:
像素电极;
对电极,所述对电极面对所述像素电极;以及
中间层,所述中间层在所述像素电极和所述对电极之间,
其中,将所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接的所述电极图案在与所述显示元件的所述像素电极相同的层中。
19.根据权利要求17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彼此面对的下电极和上电极;以及
驱动电压线,第一电压施加到所述驱动电压线,
其中,第二电压施加到所述第二薄膜晶体管,并且
所述存储电容器存储与施加到所述驱动电压线的所述第一电压和施加到所述第二薄膜晶体管的所述第二电压之间的差对应的电压。
20.根据权利要求19所述的显示设备,其中,
所述存储电容器的所述下电极在与所述第一栅极电极和所述第二栅极电极两者相同的层中,并且
所述存储电容器的所述上电极在与将所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管彼此连接的所述电极图案相同的层中。
技术总结