CN108803181A - 具有硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管的显示器 - Google Patents

具有硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管的显示器 Download PDF

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黄俊尧
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大泽裕史
朴英培
V·古普塔
林敬伟
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Abstract

涉及具有硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管的显示器。涉及可包括具有位于基板上的显示器像素阵列的显示器的电子设备。显示器像素可以是有机发光二极管显示器像素或液晶显示器中的显示器像素。在有机发光二极管显示器中，可形成包括半导体氧化物薄膜晶体管、硅薄膜晶体管和电容器结构的混合薄膜晶体管结构。电容器结构可与半导体氧化物薄膜晶体管重叠。有机发光二极管显示器像素可具有氧化物和硅晶体管的组合。在液晶显示器中，显示驱动器电路可包括硅薄膜晶体管电路，并且显示器像素可基于氧化物薄膜晶体管。在形成硅晶体管栅极和氧化物晶体管栅极的过程中可使用单个栅极金属层或两个不同的栅极金属层。硅晶体管可具有与浮栅结构重叠的栅极。

Description

具有硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管的显示器
本申请是申请日为2014年8月11日、发明名称为“具有硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管的显示器”的中国专利申请201480042830.9的分案申请。
本专利申请要求于2014年4月10日提交的美国部分继续专利申请14/249,716、于2014年3月27日提交的美国专利申请14,228,098、于2014年3月28日提交的美国专利申请14/229,232、于2014年3月27日提交的美国专利申请14/228,070和于2013年8月26日提交的临时专利申请61/869,937的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有显示器的电子设备，该显示器具有薄膜晶体管。
电子设备常常包括显示器。例如，蜂窝电话和便携式计算机包括用于向用户呈现信息的显示器。
显示器诸如液晶显示器由多个层形成。例如，液晶显示器可具有上偏振器层和下偏振器层、包含滤色器元件阵列的滤色器层、包括薄膜晶体管和显示器像素电极的薄膜晶体管层、以及插置在滤色器层和薄膜晶体管层之间的液晶材料层。每个显示器像素通常包括用于控制向显示器像素中的显示器像素电极结构施加信号的薄膜晶体管。
显示器诸如有机发光二极管显示器具有基于发光二极管的显示器像素阵列。在这种类型的显示器中，每个显示器像素包括发光二极管和用于控制向发光二极管施加信号的薄膜晶体管。
薄膜显示驱动器电路通常被包括在显示器中。例如，显示器上的栅极驱动器电路和解复用器电路可由薄膜晶体管形成。
如果不小心，则显示器像素中的薄膜晶体管电路和显示器的显示驱动器电路可能表现出不均匀的过大的漏电流、不足的驱动强度、差的面积效率、磁滞以及其他问题。因此，期望能够提供改进的电子设备显示器。
发明内容
本发明公开了一种可具有显示器的电子设备。该显示器可具有位于基板上的显示器像素阵列。显示器像素可以是有机发光二极管显示器像素或液晶显示器中的显示器像素。
在有机发光二极管显示器中，可形成包括半导体氧化物薄膜晶体管、硅薄膜晶体管和电容器结构的混合薄膜晶体管结构。电容器结构可与半导体氧化物薄膜晶体管重叠。电容器结构还可由多个重叠的电极层形成，该多个重叠的电极层由源极-漏极金属层、多晶硅层形成并可使用栅极金属层。
有机发光二极管显示器像素可具有氧化物晶体管和硅晶体管的组合。耦接至发光二极管的晶体管诸如驱动晶体管可由氧化物晶体管结构形成，并且开关晶体管可由硅晶体管结构形成。
在液晶显示器中，显示驱动器电路可包括薄膜晶体管电路，并且显示器像素可基于氧化物薄膜晶体管。在形成硅晶体管栅极和氧化物晶体管栅极的过程中可使用单个栅极金属层或两个不同的栅极金属层。硅晶体管可具有与浮栅结构重叠的栅极。氧化物晶体管可被并入显示驱动器电路中。
显示驱动器电路可被配置成将硅晶体管电路暴露于比显示器像素阵列中的氧化物晶体管电路更低的电压摆动。
附图说明
图1是根据实施例的示例性显示器的图示，该示例性显示器诸如具有有机发光二极管显示器像素阵列的有机发光二极管显示器或具有显示器像素阵列的液晶显示器。
图2是根据实施例的类型的示例性有机发光二极管显示器像素的图示，该示例性有机发光二极管显示器像素可与半导体氧化物薄膜晶体管和硅薄膜晶体管一起用于有机发光二极管中。
图3为根据实施例的示例性薄膜晶体管结构的横截面侧视图。
图4为根据实施例的附加示例性薄膜晶体管结构的侧视图。
图5是根据实施例的可包括氧化物薄膜晶体管和硅薄膜晶体管的类型的示例性有机发光二极管显示器像素的图示。
图6、图7和图8是根据实施例的液晶显示器中的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。
图9是根据实施例的可由混合硅-氧化晶体管结构形成的类型的示例性互补金属氧化物半导体晶体管反相器的图示。
图10是根据实施例的可用于形成混合互补金属氧化物半导体晶体管反相器的类型的示例性薄膜晶体管结构的横截面侧视图。
图11是根据实施例的薄膜显示驱动器电路中的栅极驱动器电路的电路图。
图12是根据实施例的可用于显示器上的显示驱动器电路内的图11的栅极驱动器电路中的类型的电平移位器的图示。
图13是根据实施例的可用于防止显示器上的显示驱动器电路内的晶体管经受过大电压的示例性电路的电路图。
图14是根据实施例的液晶显示器中的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。
图15是根据实施例的包括液晶显示器中的顶栅半导体氧化物晶体管的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。
图16是根据实施例的包括液晶显示器中的具有光屏蔽件的顶栅半导体氧化物晶体管的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。
图17是根据实施例的包括液晶显示器中的顶栅半导体氧化物晶体管的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。
图18是根据实施例的包括有机发光二极管显示器中的顶栅半导体氧化物晶体管的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。
具体实施方式
电子设备中的显示器可具有用于在显示器像素阵列上显示图像的驱动器电路。在图1中示出了示例性显示器。如图1所示，显示器14可具有一个或多个层诸如基板24。层诸如基板24可由平面矩形材料层诸如平面玻璃层形成。显示器14可具有用于为用户显示图像的显示器像素22的阵列。显示器像素22的阵列可由位于基板24上的显示器像素结构的行和列形成。在显示器像素22阵列中可存在任意适当数量的行和列(例如，十个或更多个、一百个或更多个、或者一千个或更多个)。
可使用焊料或导电粘合剂来将显示驱动器电路诸如显示驱动器集成电路16耦接至导电路径诸如位于基板24上的金属迹线。显示驱动器集成电路16(有时被称为定时控制器芯片)可包含用于通过路径25与系统控制电路进行通信的通信电路。路径25可由位于柔性印刷电路上的迹线或其他缆线形成。控制电路可位于电子设备中的主逻辑板上，该电子设备诸如蜂窝电话、计算机、机顶盒、媒体播放器、便携式电子设备、或正在使用显示器14的其他电子设备。在操作期间，控制电路可为显示驱动器集成电路16提供有关要在显示器14上显示的图像的信息。为在显示器像素22上显示图像，当发出时钟信号和其他控制信号以支持薄膜晶体管显示驱动电路诸如栅极驱动电路18和解复用电路20时，显示驱动器集成电路16可将对应的图像数据供应到数据线D。
栅极驱动电路18可在基板24上形成(例如，在显示器14的左边缘和右边缘上、仅在显示器14的单个边缘上，或者在显示器14中的其他位置)。解复用器电路20可用于将数据信号从显示驱动器集成电路16解复用到多个对应的数据线D上。根据图1的这种示例性布置，数据线D通过显示器14竖直延伸。每条数据线D与显示器像素22的相应列相关联。栅极线G通过显示器14水平延伸。每条栅极线G与显示器像素22的相应行相关联。栅极驱动器电路18可位于显示器14的左侧，可位于显示器14的右侧或可位于显示器14的左侧和右侧两者，如图1中所示。
栅极驱动器电路18可断言显示器14中的栅极线G上的栅极信号(有时称为扫描信号)。例如，栅极驱动器电路18可从显示驱动器集成电路16接收时钟信号和其他控制信号，并可响应于所接收到的信号来从第一行显示器像素22中的栅极线信号G开始依次断言栅极线G上的栅极信号。由于每条栅极线被断言，因此在其中栅极线被断言的行中的对应显示器像素将显示在数据线D上出现的显示数据。
显示驱动电路，例如解复用器电路20和栅极线驱动电路18可以由基板24上的薄膜晶体管形成。在形成显示器像素22中的电路时也可以使用薄膜晶体管。为增强显示器性能，可使用满足期望标准诸如漏电流、切换速度、驱动强度、均匀度等的显示器14中的薄膜晶体管结构。一般来讲，显示器14中的薄膜晶体管可使用任何合适类型的薄膜晶体管技术(例如，基于硅的薄膜晶体管技术、基于半导体氧化物的薄膜晶体管技术，等等)形成。
根据在本文中有时被描述为实例的一种适当的布置，显示器14上的一些薄膜晶体管中的沟道区域(有效区域)由硅(例如，硅诸如使用低温方法来沉积的多晶硅，有时被称为LTPS或低温多晶硅)形成，并且显示器14上的其他薄膜晶体管中的沟道区域由半导体氧化物材料(例如，非晶态的氧化铟镓锌，有时被称为IGZO)形成。如果需要，其他类型的半导体可用于形成薄膜晶体管诸如非晶硅、除了IGZO之外的半导体氧化物等。在这种类型的混合显示器构型中，硅晶体管(例如，LTPS晶体管)可在期望属性诸如切换速度和良好驱动电流的情况下使用(例如，在考虑切换速度的液晶二极管显示器或有机发光二极管显示器像素的部分中的栅极驱动器)，而氧化物晶体管(例如，IGZO晶体管)可在期望低漏电流(例如，在液晶二极管显示器像素和显示驱动器电路中)或期望高像素间均匀性的情况下(例如，在有机发光二极管显示器像素阵列中)使用。其他注意事项也可被考虑(例如，与功率消耗、占位面积消耗、磁滞等相关的注意事项)。
氧化物晶体管诸如IGZO薄膜晶体管通常是n沟道设备(即，NMOS晶体管)。硅晶体管可使用p-沟道设计或n-沟道设计制成(即，LTPS设备可以是PMOS或NMOS)。这些薄膜晶体管结构的组合可提供最佳的性能。
在有机发光二极管显示器中，每个显示器像素包含相应的有机发光二极管。在图2中示出了示例性有机发光二极管显示器像素22-1的示意图。如图2所示，显示器像素22-1可包括发光二极管26。可将正电源电压ELVDD提供给正电源端子34，并且可将接地电源电压ELVSS提供给接地电源端子36。驱动晶体管28的状态控制流经二极管26的电流量，因此控制来自显示器像素22-1的发射光40的量。
为确保晶体管28被保持在数据的连续帧之间的期望状态，显示器像素22-1可包括存储电容器诸如存储电容器Cst。存储电容器Cst上的电压在节点A处被施加到晶体管28的栅极以控制该晶体管28。可使用一个或多个开关晶体管诸如开关晶体管30来将数据加载到存储电容器Cst中。当开关晶体管30关闭时，数据线D从存储电容器Cst隔离，并且端子A上的栅极电压等于被存储在存储电容器Cst中的数据值(即，来自在显示器14上显示的显示数据的先前帧的数据值)。当在与显示器像素22-1相关联的行中的栅极线G(有时称为扫描线)被断言时，开关晶体管30将被打开并且数据线D上的新的数据信号将被加载到存储电容器Cst中。电容器Cst上的新信号在节点A处被施加到晶体管28的栅极，从而调节晶体管28的状态并且调节由发光二极管26发射的光40的对应量。
有机发光二极管显示器像素诸如图2的像素22-1可使用在图3中示出的类型的薄膜晶体管结构。在这种类型的结构中，两种不同类型的半导体被使用。如图3所示，电路72可包括显示器像素结构诸如发光二极管阴极端子42和发光二极管阳极端子44。有机发光二极管发射材料47可被插置在阴极42和阳极44之间。电介质层46可用于界定显示器像素的布局并且有时可被称为像素界定层。平面化层50可形成于薄膜晶体管结构52的顶部上。薄膜晶体管结构52可形成于基板24上的缓冲层54上。
薄膜晶体管结构52可包括硅晶体管58。晶体管58可以是使用“顶栅”设计形成的LTPS晶体管，并且可充当有机发光二极管显示器像素中的开关晶体管(例如，参见图2的像素22-1中的晶体管30)。晶体管58可具有由栅极绝缘体层64(例如，氧化硅层)覆盖的多晶硅沟道62。栅极66可由图案化的金属(例如，钼，作为实例)形成。栅极66可由层间电介质层(例如，氮化硅层68和氧化硅层70)覆盖。源极-漏极触点74和76可接触多晶硅层62的相对侧以形成硅薄膜晶体管58。
薄膜晶体管结构52还可包括薄膜晶体管和电容器结构60。结构60可包括存储电容器(即图2的存储电容器Cst)和氧化物薄膜晶体管结构。存储电容器可具有由多晶硅层62’(构图成与层62相同的层的一部分)形成的第一端子(有时称为板、电极或电极层)。栅极绝缘体层64’可以是可覆盖端子62’的栅极绝缘体层64的延伸部分。电容器可具有由金属层66’形成的第二端子。金属层66’可根据形成晶体管58的栅极66时使用的同一金属层进行图案化。电介质层68和70可覆盖金属层66’。结构60中的薄膜晶体管可以是“底栅”氧化物晶体管。充当电容器Cst第二端子的层66’(即，图2的节点A)还可充当氧化物晶体管的栅极。氧化物晶体管可充当图2的驱动晶体管28。氧化物晶体管的“栅极绝缘体”可由层间电介质层形成(即，层68和70)。氧化物晶体管的沟道半导体可由氧化物层80形成(例如，IGZO)。氧化物层80可与多晶硅电容器电极层62’重叠(即，氧化物晶体管可与电容器重叠)，从而节省空间。源极-漏极端子82和84可由与半导体氧化物层80的相对端接触的金属形成。
晶体管诸如LTPS晶体管和氧化物晶体管可形成为具有不同布局。例如，LTPS晶体管往往具有高的载流子迁移率。作为结果，LTPS晶体管可具有较长的栅极长度L和较短的栅极宽度，以确保适当的W/L的低比例，以补偿这些晶体管的相对高的迁移率。这可能导致LTPS晶体管对于像素布局相对低效。可利用较小纵横比的W/L比例(例如，相对于LTPS的3/30，氧化物为4/4)来构造氧化物晶体管。由于这些布局效率考虑，可能优选的是使用氧化物晶体管作为显示器像素22-1中的驱动晶体管。由LTPS晶体管提供的相对快的切换速度可能使其优选使用LTPS晶体管以用于开关晶体管，诸如图2的晶体管30。
在具有更多晶体管(例如，三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个或八个或更多个)的显示器像素中，可作出使用LTPS来实现哪些晶体管以及使用氧化物技术来实现哪些晶体管的选择，以便在两种类型的晶体管之间平衡晶体管性能考虑。
在实现驱动晶体管时，LTPS晶体管往往表现出比氧化物晶体管更大的尺寸(更长的沟道长度)，往往表现出比氧化物晶体管更大的暗电流，并可能表现出比氧化物晶体管更差的均匀性。LTPS驱动晶体管还可能表现出比氧化物驱动晶体管更大的磁滞。作为这些因素的结果，其可能常常有利的是从氧化物晶体管形成有机发光二极管显示器像素中的驱动晶体管。氧化物驱动晶体管可表现出低泄露电流和最小磁滞。
在实现开关晶体管时，LTPS晶体管可比氧化物晶体管更小，可表现出比氧化物晶体管更小量的寄生电容，并可表现出比氧化物晶体管更低的功耗。作为这些因素的结果，可能常常有利的是从LTPS晶体管形成有机发光二极管显示器像素中的开关晶体管。LTPS开关晶体管可以呈现出高的切换速度和低的寄生电容。
在图4中示出了示例性混合薄膜晶体管结构，其可用于在单个有机发光二极管显示器像素中实现LTPS和氧化物晶体管两者(例如，以实现电路诸如图2的显示器像素电路22-1)。图4的混合薄膜晶体管结构114包括硅薄膜晶体管108、电容器(Cst)110和氧化物晶体管112。硅晶体管108由多晶硅层90形成。栅极绝缘体层92覆盖多晶硅层90。在栅极绝缘层92的顶部对栅极金属层进行图案化以形成栅极94、电容器电极96和栅电极98。层间电介质材料层诸如氮化硅层116和氧化硅层118可覆盖图案化栅极金属结构。用于硅晶体管108的源极-漏极触点100和94可接触(即，可短接到)沟道区域106附近的多晶硅层90。晶体管108的栅极94可充当植入掩模，以允许在与晶体管108的多晶硅沟道区域106相邻的区域104中的多晶硅层90中形成低密度漏极植入物。
硅晶体管108的源极-漏极100和102、电容器电极120和氧化物晶体管112的源极-漏极122和124可由层间电介质116和118上的公共金属层的图案化部分形成。
电容器110可具有由金属电极120和多晶硅层90的一部分126形成的第一端子。电容器110可具有由金属电极96形成的第二端子。
氧化物晶体管112可具有半导体氧化物层诸如IGZO层128，源极-漏极触点122和124以及栅极98。栅极98通过电介质116和118与充当晶体管112沟道区域的半导体氧化物128分开。电介质116和118因此充当氧化物晶体管112的栅极绝缘体。
图5是可用于显示器14中的另一示例性有机发光二极管像素电路的电路图。像素22-2包括用于将电流驱动到发光二极管26中的驱动器晶体管28。存储电容器Cst用于在帧之间在晶体管28的栅极上存储信号。感测线SENSING用于实施补偿方案，以调节晶体管性能中的像素间变化。栅极线SCAN和SCAN2用于向开关晶体管30-1和30-2施加控制信号。
为了优化显示器像素22-2中的性能，可能有利的是使用图3和4中所示类型的混合结构或其他配置以用于形成硅薄膜晶体管和/或氧化物薄膜晶体管和电容器。例如，可能希望从氧化物晶体管(例如，NMOS氧化物晶体管)形成驱动晶体管28，而从硅晶体管或从硅(NMOS和/或PMOS)和氧化物(NMOS)晶体管的混合物形成开关晶体管诸如晶体管30-1和30-2。
对于第一示例性配置，晶体管30-1是氧化物晶体管，晶体管30-2是氧化物晶体管，并且晶体管28是氧化物晶体管。对于第二示例性配置，晶体管30-1是硅晶体管，晶体管30-2是硅晶体管，并且晶体管28是氧化物晶体管。在这种情形中可使用混合晶体管结构诸如图3的结构或图4的结构(例如，以实现晶体管30-1和28以及电容器Cst)。对于示例性第三配置，晶体管30-1是硅晶体管，晶体管30-2是氧化物晶体管，并且晶体管28是氧化物晶体管。像第二示例性配置那样，可使用混合晶体管结构诸如图3的结构或图4的结构(例如，以实现晶体管30-1和28以及电容器Cst)。
如果需要，显示器14可为液晶显示器。在这种情形中，显示器14的每个像素可包含用于向显示器中的液晶层的关联部分施加电场的电极结构、用于在图像数据的帧间在电极上存储电荷的电容器、以及用于控制向电极施加电场的薄膜晶体管。对于一种适当的布置，液晶显示器中的栅极驱动器电路18和解复用器电路20(图1)可由硅晶体管形成，并且显示器像素22中的薄膜晶体管可由氧化物晶体管形成。硅晶体管具有高迁移率沟道区域，并且很适用于快速切换速度和高驱动电流，同时工作于低压和低功率下。显示器像素22中的氧化物薄膜晶体管表现出低泄露电流。
在图6中示出了可用于形成具有硅晶体管和氧化物晶体管两者的液晶显示器的类型的薄膜晶体管结构。如图6所示，薄膜晶体管结构242可包括硅薄膜晶体管结构216(例如，用于形成外围电路诸如显示驱动器电路18和解复用器电路20的一部分)和氧化物薄膜晶体管240(例如，用于形成具有图1的显示器14所示的类型的布局的液晶显示器中的显示器像素22)。
可在基板24上的缓冲层202上形成结构216和240。可在缓冲层202上沉积多晶硅层204。可在多晶硅层204上形成栅极绝缘体206。可将金属的公共层图案化，以形成金属结构218、220和228。结构218可充当包括源极-漏极触点212和214以及由多晶硅204形成的沟道的硅晶体管的栅极。金属结构228可以充当由半导体氧化物层224(例如，IGZO)和源极-漏极端子222和226形成的氧化物晶体管的栅极。金属结构228还可充当帮助遮挡显示器14中的背光以避免到达氧化物层224的光屏蔽件，从而不需要将任何独立光屏蔽结构并入结构240中。层间电介质诸如氮化硅层208和210可覆盖结构216中的栅极218，并且可充当结构240的氧化物晶体管中的栅极228的栅极绝缘体。
金属230接触由氧化物层224形成的显示器像素薄膜氧化物晶体管的源极-漏极226。金属230可由有机层232支撑。在有机层232的表面上，金属230可形成具有多个指状物的电极。电介质层236可将电极230从公共电极(Vcom)234隔离开。在操作期间，在电极230和电极234之间产生电场。这些场通过显示器中的液晶材料。如果需要，显示器14可结合由Vcom电极234的部分形成的电容性触摸传感器。在这种配置中，可使用任选金属线诸如线路238来帮助减小形成电极234时使用的材料的电阻(例如，可以是例如有些电阻的导电材料，诸如氧化铟锡)。
层208和210的厚度可为约6000埃。这种相对大的厚度可帮助使栅极218和诸如附近金属结构源极-漏极214之间的电阻最小化，但可能会限制氧化物晶体管中的切换速度。为了解决这个问题，可使用由图7中结构242’使用的类型的设计。对于图7的布置，可以使用的额外的半导体制造掩模生成氧化物晶体管的栅极，该氧化物晶体管的栅极由与在形成栅极218时使用的金属层独立的金属层形成。对于这种方式而言，仅使用单个3000埃的电介质层210’(例如，由氮化硅和氧化硅的子层形成)来将氧化物晶体管栅极228’与氧化物层224分开，从而可提高氧化物晶体管的切换速度。图7的结构242’的布置允许由不同金属来形成栅极218和栅极228’。例如，可由难熔金属诸如Mo来形成栅极218，以适应与激活硅晶体管相关联的更高的温度，而栅极228’可由更低电阻金属诸如铜形成。
在一些应用中，可能需要考虑对高驱动电压(栅极到源极和漏极)的处理。可在希望处理硅晶体管栅极上的相对大(例如，20伏)的摆动的情况中使用图8的晶体管结构242”。在这种情况下，栅极绝缘体层206可能不够薄来抵御来自20伏信号的损伤。例如，栅极绝缘体206可为约800埃厚，这可能不够厚以可靠地处理20伏的驱动电压。为了确保栅极绝缘体层206不受到过大的应力，可将栅极结构218转换成浮置(电隔离)金属结构，并可在形成硅晶体管栅极218’的过程中使用附加金属层(即，形成氧化物晶体管240的栅极228’的被图案化的同一金属层的一部分)。可保留浮栅218以充当用于向多晶硅层204的源极接触部分和漏极接触部分中进行低密度漏极(LDD)植入的掩模，即使在操作硅晶体管216期间也不利用控制信号来驱动浮栅218。
在混合硅/氧化物液晶显示器中，不必由硅晶体管形成显示器驱动电路诸如栅极驱动电路18和解复用器电路20。如果需要，可由氧化物晶体管形成这种显示驱动器电路中的一些显示驱动器电路。例如，显示器14的外围电路中的低驱动电流CMOS型电路诸如图9的示例性CMOS反相器300可包括氧化物晶体管。形成PMOS氧化物晶体管可能有难度，因此如果需要，可使用CMOS氧化物晶体管和PMOS硅晶体管来形成电路诸如反相器300(作为实例)。
可在形成显示器驱动电路中的CMOS型电路诸如栅极驱动电路18和解复用器电路20时，使用混合氧化物-硅薄膜晶体管结构诸如图10的示例性薄膜晶体管结构302。如图10所示，结构302可具有形成于基板24上的多晶硅层308。可在栅极312下方形成P-沟道有源区域310。栅极绝缘体层306(例如，氧化硅)可将栅极312与硅层308中的硅沟道区域310分开。电介质层302(例如，氧化硅和氮化硅的子层)可覆盖栅极312。电介质层306可将栅极312与重叠的氧化物层312分开。氧化物层312可以是半导体氧化物诸如IGZO材料。栅极312可由第一图案化金属层形成。在形成输出端子322、源极端子316和漏极端子318的过程中可使用第二图案化金属层。钝化层320可覆盖端子316和312。栅极312可由材料诸如钼、钼钨、钨或其他金属形成。用于形成诸如结构金属结构322、316和318的金属可由金属诸如铝、钼等形成。
对于图10的布置，栅极314充当两个晶体管的公共(共享)栅极。具体地，栅极314(例如，参见图9的端子Vin)充当由硅层308形成的PMOS硅晶体管(图9的晶体管TP)的栅极和由氧化物层312形成的NMOS氧化物晶体管(图9的晶体管TN)的栅极。氧化物层312位于栅极314上方，并且硅层310位于栅极314下方。图10的共享栅极布置允许紧凑地实现图9所示类型的CMOS反相器。
图11示出了可在液晶显示器上使用的示例性栅极驱动器电路18。在产生具有更大电压摆动(例如，20伏摆动或更大)的栅极信号G时，电路18可使用具有相对小电压摆动(例如，15伏摆动或16伏摆动)的信号，以确保由栅极信号驱动的显示器像素22中的氧化物薄膜晶体管的满意操作。
如图11所示，电路18可具有由一系列链接的SR锁存器400或其他寄存器电路形成的移位寄存器。图11中的每行电路都与液晶显示器中的独立行显示器像素22相关联，并为该行显示器像素提供相应的栅极信号G。在操作期间，可向电路18中的移位寄存器的第一行中的锁存器施加触发信号TRIGGER，同时向移位寄存器施加时钟信号LOAD CLOCK。触发信号导致级联信号通过移位寄存器以波纹形式降级。作为响应，每个锁存器400在序列中断言其输出OUT。每行栅极驱动电路18具有相应的电平移位器404和接收输出信号OUT的缓冲器404。
输出信号OUT的范围从15V的高压(或其他适当电压)到0伏(或其他适当电压)。锁存器400中的硅薄膜晶体管可容忍与这种类型配置相关联的15伏摆动，而更大的电压摆动诸如20伏摆动可能会使硅薄膜晶体管产生过大应力。电平移位器402对来自锁存器400的15伏到0伏信号OUT进行移位，使得从电平移位器402开始的路径406上的输出在5伏到-11伏的范围内(即，电平移位器402中的硅晶体管可容忍的16伏摆动)。缓冲器404从锁存器400接收15伏到0伏的信号OUT作为输入信号IN_H，并接收5伏到-11伏信号作为输入信号IN_L。缓冲器404优选地包含硅薄膜晶体管。缓冲器404的设计允许缓冲器404产生具有大电压摆动(例如15伏到-11伏)的输出信号(栅极线信号G)，其类型适于控制液晶显示器上的显示器像素22阵列中的氧化物晶体管。
图12是可用于实现电平移位器402的类型的示例性电路的电路图。可在电平移位器402的输入410处接收来自锁存器400的输出OUT的信号，并且可在电平移位器402的输出412处提供用于缓冲器404的对应的经电平移位的输出信号(信号IN_L)。如果需要，可针对电平移位器402使用其他电平移位器设计。图12中的配置仅是示例性的。可在形成电平移位器402的过程中使用硅薄膜晶体管。
图13的电路404是可在实现图11的缓冲器404的过程中使用的设计实例。对于这种设计，信号IN_H和IN_L是具有不同的相应电压摆动的相同方波脉冲。信号IN_H的范围从15伏到0伏。信号IN_L的范围从5伏到-11伏。在本实例中，对应的输出信号(栅极线信号)G是15伏到-11伏范围内的方波脉冲，因此具有超过20伏的摆动。
向晶体管T2和T3的栅极施加接地电压GND。将电路414的晶体管经受的最大电压限制到低于约16伏，即使电路414的输出摆动大于20伏。只要检测到过大的源极端子电压摆动，晶体管T2和T3的栅极上的接地电压GND便使得这些晶体管关闭，以保护晶体管T1到T4。作为实例，考虑晶体管T1和T2。晶体管T2可通过阈值电压Vth来表征。如果晶体管T1的源极S开始下降到电压GND-Vth以下，则晶体管T2将关闭并隔离晶体管T1。晶体管T3和T4以相同方式工作。使用这种布置，缓冲器414中的任何晶体管都不会暴露于过高电压摆动，从而允许从硅薄膜晶体管形成晶体管T1、T2、T3和T4。
如果需要，可使用其他电路配置以允许栅极驱动器电路18在栅极线信号G具有大电压摆动以适应显示器像素22中的氧化物晶体管的环境中操作。例如，除了使用硅薄膜晶体管结构之外，可使用氧化物薄膜晶体管结构来实现电平移位器晶体管的子集和输出缓存晶体管的子集。
图14是可用于液晶显示器中的类型的附加薄膜晶体管电路的横截面侧视图。如图14所示，薄膜晶体管结构242可包括硅薄膜晶体管结构216(例如，用于形成外围电路诸如显示驱动器电路18和解复用器电路20的部分)和氧化物薄膜晶体管结构240(例如，用于形成具有图1的显示器14所示类型的布局的液晶显示器中的显示器像素22)。
可在基板24上的缓冲层202上形成结构216和240。可在缓冲层202上沉积多晶硅层204。可在多晶硅层204上形成栅极绝缘体层206。可将公共金属层图案化，以形成金属结构218、220和228。结构218可充当包括源极-漏极触点212和214以及由多晶硅204形成的沟道的硅晶体管的栅极。金属结构228可充当由半导体氧化物层224(例如，IGZO)和源极-漏极端子222和226形成的氧化物晶体管的栅极。金属结构228还可充当帮助遮挡显示器14中的背光以避免到达氧化物层224的光屏蔽件，从而不需要将任何独立光屏蔽结构并入结构240中。层间电介质诸如氮化硅层208和210可覆盖结构216中的栅极218，并且可充当结构240的氧化物晶体管中的栅极228的栅极绝缘体。
可由第一金属层(有时被称为M1层)来形成金属结构218、220和228以及路由线路诸如互连线502。可由第二金属层(有时被称为SD1层)来形成金属结构222和226以及路由线路诸如互连线500，该金属222和226形成结构240的氧化物晶体管的源极-漏极触点。可由第三金属层(有时被称为SD2层)来形成金属结构212、214以及路由线路诸如互连线506。电介质层232B可将第二金属层与第三金属层分开。电介质层232A可将第三金属层与金属结构诸如金属层234分开。
金属230接触金属层504，并且由此耦接至由氧化物层224形成的显示器像素薄膜氧化物晶体管的源极-漏极226。可由有机层232B来支撑金属230。在有机层232B的表面上，该金属230可形成具有多个指状物的电极。电介质层236可将电极230从公共电极(Vcom)234隔离开。在操作期间，在电极230和电极234之间产生电场。这些场通过显示器中的液晶材料。如果需要，显示器14可结合由Vcom电极234的部分形成的电容性触摸传感器。在这种配置中，可使用任选金属线诸如线路238来帮助减小形成电极234时使用的材料的电阻(例如，可以是例如有些电阻的导电材料，诸如氧化铟锡)。
显示器14中的路由线路之间的电容性耦接可导致切换损耗。例如，源极-漏极结构222可耦接至显示器14中的数据线。这条线路上的电压相对于Vcom(电极234)进行切换，并且可导致功率损耗。存在电介质层232A和232B可帮助减小数据线和Vcom电极之间的电容性耦接，由此减小功率损耗。存在这些电介质层还可能减小显示器14中的路由线路之间的电容性耦接(例如，路由线路与第一金属层和第二金属层、第一金属层和第三金属层的其他结构之间的电容性耦接等)。层232A和232B可由低介电常数有机电介质或其他电介质材料形成。例如，层232A和232B可以是丙烯酸类聚合物、其他聚合物、有时被称为旋涂式玻璃的类型的电介质(例如，经由狭缝涂布工具等沉积的旋涂式玻璃聚合物等)、硅氧烷基材料等。
图15是用于包括顶栅半导体氧化物晶体管的液晶显示器的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。如图15所示，薄膜晶体管结构242可包括硅薄膜晶体管结构216和半导体氧化物薄膜晶体管结构240。硅薄膜晶体管结构216可用于外围电路诸如显示驱动器电路18和解复用器20和/或可用于形成液晶显示器中的显示器像素22的电路。半导体氧化物薄膜晶体管结构240可用于外围电路诸如显示驱动器电路18和解复用器20和/或可用于形成液晶显示器中的显示器像素22的电路。晶体管诸如硅(多晶硅)晶体管216可以是n-沟道设备或p-沟道设备。晶体管诸如半导体氧化物晶体管240可以是n-沟道设备或p-沟道设备。
可在基板24上的缓冲层202上形成结构216和240。缓冲层202可由电介质诸如无机电介质形成。缓冲层202可帮助防止基板24中的离子迁移到基板216和240中。
可在缓冲层202上沉积多晶硅层204。可在多晶硅层204上形成栅极绝缘体206。栅极绝缘体层206可由电介质诸如氧化硅(例如，100nm的氧化硅层)形成。可将公共金属层图案化，以形成金属结构218、220和228。结构218可充当包括源极-漏极触点212和214以及由多晶硅204形成的沟道的硅晶体管的栅极。金属结构228可充当由半导体氧化物层224(例如，IGZO)和源极-漏极端子222和226形成的顶栅氧化物晶体管(即，半导体氧化物晶体管)的栅极。层间电介质(ILD)的一个或多个层可覆盖金属结构218、220和228。例如，第一电介质层诸如层208和第二电介质层诸如层210可覆盖金属结构218、220和228。层208可是氮化硅层，并且层210可以是氧化硅层(作为实例)。因为在栅极228和源-漏电极222和226之间没有横向重叠，所以可使栅极228和源极-漏极结构222和226之间的寄生电容最小化。此外，图15的氧化物晶体管的层208和210可比图14的底栅氧化物晶体管中的层208和210更厚，由此进一步减小寄生电容。
可由第一金属层(有时被称为M1层)来形成金属结构218、220和228。可由第二金属层(有时被称为SD1层或M2层)来形成金属222和226以及金属212和214，该金属222和226形成结构240的氧化物晶体管的源极-漏极触点，该金属212和214形成结构216的硅晶体管的源极-漏极触点。可由第三金属层(有时被称为M3层)来形成金属结构诸如金属线238。电介质232(例如，有机电介质层诸如聚合物层)可将第二金属层与第三金属层分开。
金属230接触由氧化物层224形成的显示器像素薄膜氧化物晶体管的源极-漏极226。金属230可由有机层232支撑。在有机层232的表面上，金属230可形成具有多个指状物的电极(例如，用于显示器中的显示器像素的像素电极)。电介质层236可将电极230与公共电极(Vcom)234隔离开。在工操作期间，在电极230和电极234之间产生电场。这些场通过在图15的结构的顶部上形成的显示器中的液晶材料。如果需要，显示器14可结合由Vcom电极234的部分形成的电容性触摸传感器。在这种配置中，可使用任选金属线诸如线路238来帮助减小形成电极234时使用的材料的电阻(例如，可以是例如有些电阻的导电材料，诸如氧化铟锡)。
如图16所示，任选的光屏蔽结构诸如光屏蔽件520可形成于半导体氧化物晶体管240下方或显示器中的其他地方。光屏蔽件520可由不透明材料诸如金属、氧化金属、黑聚合物或其他遮光材料形成。存在光屏蔽件520可帮助防止杂散光干扰半导体氧化物晶体管结构240或其他重叠结构的操作。
在图17的实例中，图15的电介质层232可已被分成两个电介质层232A和232B。层232A可与晶体管216和240的源极-漏极电极重叠。层232B可被插置在源极-漏极电极和由源极-漏极金属层和层208和210形成的其他金属结构之间。如结合图14所述的，这种类型的双层方式可减小设备216和240的金属结构之间的电容性耦接。图18示出了有机发光二极管显示器中的包括顶栅半导体氧化物晶体管的示例性薄膜晶体管电路的横截面侧视图。如图18所示，电路72可包括显示器像素结构诸如发光二极管阴极端子42和发光二极管阳极端子44。有机发光二极管发射材料47可被插置在阴极42和阳极44之间。像素界定层46可以是用于界定显示器像素的布局的电介质层46。层46可由聚合物诸如黑色聚合物形成，以帮助遮挡杂散光。
平面化层50可形成于薄膜晶体管结构52的顶部上。薄膜晶体管结构52可形成于基板24上的缓冲层54上。基板24可由金属、玻璃、聚合物、其他材料或这些材料的组合形成。缓冲层54可由有助于防止基板24中的离子干扰结构52的操作的无机电介质层形成。可在缓冲层54和基板24之间插置任选的功能层522。功能层522可以是应力消除层、遮光层、在形成部件诸如电容器(例如，用于像素电路和/或外围电路的电容器电极)的过程中使用的层等。
薄膜晶体管结构52可包括硅晶体管58。晶体管58可以是使用顶栅设计形成的LTPS晶体管，并且可充当有机发光二极管显示器像素中的开关晶体管(例如，参见图2的像素22-1中的晶体管30)。晶体管58也可在外围电路(例如，驱动电路18和解复用器电路20)中使用。
晶体管58可具有由栅极绝缘体层64(例如，具有100nm厚度或其他适合厚度的氧化硅层)覆盖的多晶硅沟道62。栅极66可由图案化金属(例如，钼，作为实例)形成。栅极66可由层间电介质层(例如，氮化硅层68和氧化硅层70)覆盖。源极-漏极触点74和76可接触多晶硅层62的相对侧以形成硅薄膜晶体管58。
电介质层526可覆盖源极-漏极结构74和76。任选的金属层524可形成于层526上，并且如果需要，可经由通孔(例如，参见通孔528)来接触下方的金属结构。结构66可形成于第一(“M1”)金属层中。源极-漏极电极74和76可形成于第二金属层中。金属层524可形成为第三(“M3”)金属层的一部分。层524可与晶体管58和/或晶体管60的部分重叠，并可用于形成电容器或信号互连线(即，路由)。层524可被发射材料层47重叠，并可形成遮光结构，该遮光结构防止来自发射材料47的杂散光到达下方的晶体管结构等。
薄膜晶体管结构诸如半导体氧化物薄膜晶体管结构60和硅薄膜晶体管结构58可用于形成有机发光二极管显示器中的像素电路的一部分和/或可用于形成外围电路18和20的一部分。图18的薄膜晶体管60可以是顶栅半导体氧化物晶体管。充当硅晶体管58的栅极绝缘体的栅极绝缘体层64还充当氧化物晶体管60的栅极绝缘体。
金属栅极532形成氧化物晶体管60的栅极。氧化物晶体管的沟道半导体可由半导体氧化物层128(例如，IGZO)形成。源极-漏极端子534和536可由与半导体氧化物层128的相对端接触的金属形成。金属结构530和538可用于路由并可由被图案化以形成栅极66和532的相同金属层形成。结构诸如源极-漏极结构534和536可由在形成源极-漏极结构74和76的过程中使用的相同金属层形成。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素阵列、由位于基板上的薄膜晶体管形成的显示驱动器电路，该显示驱动器电路包括硅薄膜晶体管并且显示器像素阵列包括半导体氧化物薄膜晶体管；并且该液晶显示器还包括栅极金属层，该栅极金属层被图案化以形成公共栅极，该公共栅极充当硅薄膜晶体管的栅极和半导体氧化物薄膜晶体管的栅极。
根据另一个实施例，半导体氧化物薄膜晶体管具有半导体氧化物层并且公共栅极位于半导体氧化物层下方。
根据另一个实施例，位于基板上的多晶硅层形成硅薄膜晶体管的硅沟道并且公共栅极位于该多晶硅层上方。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括插置在半导体氧化物薄膜晶体管的栅极和半导体氧化物层之间的氮化硅层和氧化硅层。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素阵列、由位于基板上的薄膜晶体管形成的显示驱动器电路，该显示驱动器电路包括硅薄膜晶体管并且显示器像素阵列包括半导体氧化物薄膜晶体管；位于基板上的多晶硅层形成硅薄膜晶体管的硅沟道，并且第一栅极金属层形成硅薄膜晶体管的栅极，并且第二栅极金属层与第一栅极金属层不同并形成半导体氧化物薄膜晶体管的栅极。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素阵列、以及由位于该基板上的薄膜晶体管形成的显示驱动器电路，该显示驱动器电路包括硅薄膜晶体管并且显示器像素阵列包括半导体氧化物薄膜晶体管；位于基板上的多晶硅层形成硅薄膜晶体管的硅沟道，第一栅极金属层形成硅薄膜晶体管的浮栅，并且第二栅极金属层形成与浮栅重叠并通过电介质层与浮栅分开的硅薄膜晶体管的栅极，该第二层栅极金属的一部分形成半导体氧化物晶体管的栅极。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素电路阵列、以及将信号驱动到显示器像素电路阵列中的显示驱动器电路，该显示驱动器电路由位于基板上的薄膜晶体管形成并且显示驱动器电路包括硅薄膜晶体管并包括半导体氧化物薄膜晶体管。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括用于形成硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管两者的共享栅极的金属层。
根据另一个实施例，该半导体氧化物薄膜晶体管具有位于共享栅极上方的半导体氧化物层。
根据另一个实施例，该硅薄膜晶体管具有位于共享栅极下方的多晶硅层。
根据另一个实施例，该硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管形成反相器。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素阵列、由位于基板上的薄膜晶体管形成的显示驱动器电路，该显示驱动器电路包括硅薄膜晶体管并且显示器像素阵列包括半导体氧化物薄膜晶体管，并且第一图案化金属层包括硅薄膜晶体管的栅极和半导体氧化物薄膜晶体管的栅极，第二图案化金属层包括半导体氧化物薄膜晶体管的源极-漏极触点，第三图案化金属层包括耦接至源极-漏极触点中的至少一个源极-漏极触点的结构，并且电介质层位于第二图案化金属层和第三图案化金属层之间。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括第四图案化金属层，该第四图案化金属层包括显示器像素电极。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括位于第三图案化金属层和第四图案化金属层之间的附加电介质层。
根据另一个实施例，位于第二图案化金属层和第三图案化金属层之间的电介质层是有机电介质层。
根据另一个实施例，位于第三图案化金属层和第四图案化金属层之间的电介质层是有机电介质层。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括位于第一图案化金属层和第二图案化金属层之间的无机电介质层。
根据另一个实施例，该第一图案化金属层包括路由线路。
根据另一个实施例，该第二图案化金属层包括路由线路。
根据另一个实施例，该第三图案化金属层包括路由线路。
根据实施例，提供了一种有机发光二极管显示器中的显示器像素中的显示器像素电路，该显示器像素电路包括发光二极管、硅薄膜晶体管、以及耦接至发光二极管的半导体氧化物薄膜晶体管。
根据另一个实施例，该半导体氧化物薄膜晶体管包括具有栅极的驱动晶体管，该显示器像素包括耦接于栅极和发光二极管之间的电容器。
根据另一个实施例，该硅薄膜晶体管具有多晶硅沟道并耦接至电容器。
根据另一个实施例，该显示器像素电路包括金属层，该电容器具有第一电极和第二电极，该第一电极和栅极由该金属层的一部分形成，并且硅薄膜晶体管具有由金属层的另一部分形成的栅极。
根据另一个实施例，该硅薄膜晶体管具有由多晶硅层的一部分形成的沟道，第二电极由多晶硅层的附加部分形成，氧化物晶体管具有由半导体氧化物层形成的沟道，并且由该半导体氧化物层形成的沟道与该多晶硅层的附加部分重叠。
根据实施例，提供了一种混合薄膜晶体管结构，该混合薄膜晶体管结构包括硅薄膜晶体管的硅层、氧化物晶体管的半导体氧化物层、以及被图案化以形成硅薄膜晶体管的第一栅极并被图案化以形成氧化物晶体管的第二栅极的金属层。
根据另一个实施例，该混合薄膜晶体管结构包括电容器，该电容器具有由金属层的一部分形成的电极层。
根据另一个实施例，该混合薄膜晶体管结构包括附加金属层，该附加金属层具有形成硅薄膜晶体管的源极-漏极触点的部分、用于形成氧化物薄膜晶体管源极-漏极触点的部分、以及形成电容器中的电极层的部分。
根据另一个实施例，该电容器具有附加电极层，该附加电极层由被图案化以形成第一栅极的该金属层的一部分形成。
根据另一个实施例，该硅层包括多晶硅层，该多晶硅层的一部分形成电容器的电极层，该电容器的电极层短接到用于形成电容器中的电极层的附加金属层的部分。
根据实施例，提供了一种有机发光二极管显示器，该有机发光二极管显示器包括发光二极管和耦接至该发光二极管的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括至少一个半导体氧化物沟道区域和至少一个硅沟道区域。
根据另一个实施例，该薄膜晶体管包括由半导体氧化物沟道区域形成并且耦接至发光二极管的半导体薄膜晶体管。
根据另一个实施例，该薄膜晶体管包括由硅沟道区域形成的硅薄膜晶体管。
根据另一个实施例，薄膜晶体管包括由半导体氧化物沟道区域形成并且耦接至发光二极管的半导体薄膜晶体管以及由硅沟道区域形成的硅薄膜晶体管。
根据另一个实施例，该半导体氧化物薄膜晶体管包括具有栅极的驱动晶体管。
根据另一个实施例，该有机发光二极管显示器包括耦接在栅极和发光二极管之间的电容器。
根据另一个实施例，该硅沟道区域包括耦接至电容器的多晶硅沟道区域。
根据另一个实施例，该有机发光二极管显示器包括金属层，电容器具有第一电极和第二电极，该第一电极和栅极由该金属层的一部分形成，并且硅薄膜晶体管具有由金属层的另一部分形成的栅极。
根据另一个实施例，该薄膜晶体管包括硅薄膜晶体管和半导体氧化物薄膜晶体管，硅沟道区域由多晶硅层的一部分形成，并形成硅薄膜晶体管的一部分，并且第二电极由该层多晶硅的附加部分形成。
根据另一个实施例，半导体氧化物沟道区域形成半导体薄膜晶体管的一部分，并且半道导体氧化物沟道区域与该多晶硅层的附加部分重叠。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素电路阵列、以及将栅极线信号驱动到显示器像素电路阵列中的显示驱动器电路，其中该显示驱动器电路包括电平移位器电路。
根据另一个实施例，该显示器像素电路阵列包括半导体氧化物薄膜晶体管电路。
根据另一个实施例，该显示驱动器电路包括在基板上形成的硅薄膜晶体管。
根据另一个实施例，该显示驱动器电路包括栅极驱动器电路并且电平移位器电路形成栅极驱动器电路的一部分。
根据另一个实施例，该栅极驱动器电路进一步包括移位寄存器。
根据另一个实施例，该电平移位器电路耦接至移位寄存器。
根据另一个实施例，该栅极驱动器电路包括缓冲电路。
根据另一个实施例，该缓冲电路耦接至电平移位器电路并产生栅极线信号。
根据另一个实施例，该移位寄存器供应具有第一电压摆动的信号，电平移位器将第一电压摆动调节为第二电压摆动，并且缓冲电路从移位寄存器接收具有第一电压摆动的信号，并且从电平移位器接收具有第二电压摆动的信号。
根据另一个实施例，该移位寄存器供应具有第一电压摆动的信号，该电平移位器将第一电压摆动调节为第二电压摆动。
根据另一个实施例，栅极驱动器电路包括缓冲电路，该缓冲电路从移位寄存器接收具有第一电压摆动的信号。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于该基板上的显示器像素电路阵列，该显示器像素电路包括半导体氧化物薄膜晶体管、由位于该基板上的硅薄膜晶体管形成的显示驱动器电路，该显示驱动器电路包括栅极驱动器电路，该栅极驱动器电路包括电平移位器电路，该电平移位器电路接收具有第一电压摆动的信号并将第一电压摆动调节为第二电压摆动。
根据另一个实施例，该栅极驱动器电路将栅极线信号驱动到显示器像素阵列中。
根据另一个实施例，该半导体氧化物薄膜晶体管各自具有半导体氧化物沟道，并且硅薄膜晶体管均具有多晶硅沟道区域。
根据另一个实施例，该栅极驱动器电路进一步包括移位寄存器，并且电平移位器电路耦接至移位寄存器。
根据另一个实施例，该栅极驱动器电路包括缓冲电路，该缓冲电路从移位寄存器接收具有第一电压摆动的信号，并且从电平移位器接收具有第二电压摆动的信号。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括位于基板上的半导体氧化物薄膜晶体管显示器像素电路阵列，以及位于基板上的硅薄膜晶体管栅极驱动器电路，该硅薄膜晶体管栅极驱动器电包括电平移位器，该电平移位器接收具有第一电压摆动的信号并将第一电压摆动调节为第二电压摆动，该硅薄膜晶体管栅极驱动器电路控制半导体氧化物薄膜晶体管显示器像素电路阵列。
根据另一个实施例，该硅薄膜晶体管电路包括各自具有多晶硅沟道区域的硅薄膜晶体管，并且硅薄膜晶体管栅极驱动器电路包括移位寄存器。
根据另一个实施例，该硅薄膜晶体管栅极驱动器电路包括缓冲电路。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括耦接至电平移位器的移位寄存器，该缓冲电路从电平移位器并从移位寄存器接收信号，并且向半导体氧化物薄膜晶体管显示器像素电路阵列提供栅极线信号。
根据实施例，提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括基板、位于基板上的显示器像素阵列、位于基板上的显示驱动器电路，该显示驱动器电路和显示器像素包括薄膜晶体管，并且该薄膜晶体管包括至少一个顶栅半导体氧化物晶体管和至少一个硅晶体管。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括栅极金属层，该栅极金属层被图案化以形成硅晶体管的第一栅极和顶栅半导体氧化物晶体管的第二栅极。
根据另一个实施例，液晶显示器包括基板上的多晶硅层，其形成用于硅晶体管的硅沟道，第一栅极在多晶硅层上方。
根据另一个实施例，液晶显示器包括基板上的用于形成顶栅半导体氧化物晶体管的半导体氧化物沟道的半导体氧化物层，该第二栅极位于半导体氧化物层上方。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括栅极绝缘体层。
根据另一个实施例，该栅极绝缘体层的第一部分被插置在第一栅极和多晶硅层之间。
根据另一个实施例，该栅极绝缘体层的第二部分被插置在第二栅极和半导体氧化物层之间。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括薄膜晶体管的源极-漏极电极，该源极-漏极电极由图案化金属层形成。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括被插置在形成源极-漏极电极的金属层和第一栅极以及第二栅极之间的硅氧化物层。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括被插置在形成源极-漏极电极的金属层和第一栅极以及第二栅极之间的硅氮化物层。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括显示器像素电极、以及被插置在显示器像素电极和源极-漏极电极之间的有机层。
根据另一个实施例，该液晶显示器包括显示器像素电极、被插置在显示器像素电极和源极-漏极电极之间的第一有机层、以及被插置在源极-漏极电极和氧化硅层之间的第二有机层。
根据实施例，该液晶显示器包括位于半导体氧化物层下方的光屏蔽件。
根据实施例，提供了一种有机发光二极管显示器，该有机发光二极管显示器包括发光二极管、硅薄膜晶体管以及耦接至该发光二极管的顶栅半导体氧化物薄膜晶体管。
根据实施例，该有机发光二极管显示器包括栅极金属层，该栅极金属层被图案化以形成硅薄膜晶体管的第一栅极和顶栅半导体氧化物薄膜晶体管的第二栅极。
根据另一个实施例，该有机发光二极管显示器包括用于形成硅晶体管的硅沟道的多晶硅层、以及用于形成顶栅半导体氧化物晶体管的半导体氧化物沟道的半导体氧化物层，第一栅极位于该层多晶硅上方，第二栅极位于该半导体氧化物层上方。
根据另一个实施例，发光二极管包括阴极、阳极以及阳极和阴极之间的有机发光层，有机发光二极管显示器包括栅极绝缘体和半导体氧化物薄膜晶体管中耦接至阳极的源极-漏极电极，栅极绝缘体具有插置在第一栅极和多晶硅层之间的第一部分，并具有插置在第二栅极和半导体氧化三层之间的第二栅极。
根据实施例，提供了一种有机发光二极管显示器，该有机发光二极管显示器包括发光二极管、硅薄膜晶体管、具有源极-漏极电极具有耦接至该源极-漏极电极的半导体氧化物层并具有栅极的半导体氧化物薄膜晶体管、以及与硅薄膜晶体管的至少一部分和半导体氧化物薄膜晶体管的至少一部分重叠的光屏蔽层。
根据另一个实施例，该发光二极管包括阴极、阳极和阴极与阴极之间的有机发光层，该有机发光层与光屏蔽层重叠，该有机发光二极管显示器包括栅极绝缘体层，该栅极绝缘体层具有充当硅薄膜晶体管的栅极绝缘体的第一部分并具有充当半导体氧化物薄膜晶体管的栅极绝缘体的第二部分。
根据另一个实施例，该有机发光二极管显示器包括耦接至阳极的半导体氧化物薄膜晶体管中的源极-漏极电极。
以上内容仅是示例性的，并且在不脱离所述实施例的范围和实质的情况下本领域的技术人员可作出各种修改。上述实施例可单独实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种显示器像素，包括：
第一电源端子；
第二电源端子；
耦接在所述第一电源端子和所述第二电源端子之间的发光二极管；
耦接在所述第一电源端子和所述发光二极管之间的驱动晶体管，其中所述驱动晶体管为氧化物晶体管；
被耦接到所述驱动晶体管的栅极的第一开关晶体管，其中所述第一开关晶体管为氧化物晶体管；
耦接在第一节点和第二节点之间的电容器，所述第一节点被插置在所述第一开关晶体管和所述驱动晶体管之间，所述第二节点被插置在所述驱动晶体管和所述发光二极管之间；以及
耦接到所述第二节点的第二开关晶体管，其中所述第二开关晶体管为硅晶体管。
2.根据权利要求1所述的显示器像素，其中所述第一开关晶体管被耦接在所述驱动晶体管的所述栅极和竖直线之间。
3.根据权利要求2所述的显示器像素，其中所述竖直线与显示器像素的相应列相关联。
4.根据权利要求1所述的显示器像素，其中所述第二开关晶体管为PMOS硅晶体管。
5.根据权利要求1所述的显示器像素，其中所述第二开关晶体管被耦接在所述第二节点和竖直线之间。
6.根据权利要求1所述的显示器像素，其中所述驱动晶体管具有由半导体氧化物层形成的沟道。
7.根据权利要求6所述的显示器像素，其中所述第一开关晶体管具有由半导体氧化物层形成的沟道。
8.根据权利要求7所述的显示器像素，其中所述第二开关晶体管具有由多晶硅层形成的沟道。
9.一种显示器像素，包括：
第一电源端子；
第二电源端子；
耦接在所述第一电源端子和所述第二电源端子之间的发光二极管；
耦接在所述第一电源端子和所述发光二极管之间的驱动晶体管，其中所述驱动晶体管为氧化物晶体管；
被耦接到所述驱动晶体管的栅极的第一开关晶体管，其中所述第一开关晶体管为氧化物晶体管；以及
耦接在第一节点和第二节点之间的电容器，所述第一节点被插置在所述第一开关晶体管和所述驱动晶体管之间，所述第二节点被插置在所述驱动晶体管和所述发光二极管之间。
10.根据权利要求9所述的显示器像素，其中所述第一开关晶体管具有从栅极线接收控制信号的栅极。
11.根据权利要求9所述的显示器像素，其中所述第一开关晶体管被耦接在所述驱动晶体管的所述栅极和竖直线之间。
12.根据权利要求9所述的显示器像素，其中所述驱动晶体管具有由半导体氧化物层形成的沟道。
13.根据权利要求12所述的显示器像素，其中所述第一开关晶体管具有由半导体氧化物层形成的沟道。
14.根据权利要求9所述的显示器像素，还包括：
耦接到所述第二节点的第二开关晶体管。
15.一种显示器像素，包括：
第一电源端子；
第二电源端子；
耦接在所述第一电源端子和所述第二电源端子之间的发光二极管；
耦接在所述第一电源端子和所述发光二极管之间的驱动晶体管，其中所述驱动晶体管为氧化物晶体管；
被耦接到所述驱动晶体管的栅极的第一开关晶体管；
耦接在第一节点和第二节点之间的电容器，所述第一节点被插置在所述第一开关晶体管和所述驱动晶体管之间，所述第二节点被插置在所述驱动晶体管和所述发光二极管之间；以及
耦接到所述第二节点的第二开关晶体管，其中所述第二开关晶体管为硅晶体管。
16.根据权利要求15所述的显示器像素，其中所述第一开关晶体管被耦接在所述驱动晶体管的所述栅极和竖直线之间。
17.根据权利要求15所述的显示器像素，其中所述第二开关晶体管为PMOS硅晶体管。
18.根据权利要求15所述的显示器像素，其中所述第二开关晶体管被耦接在所述第二节点和竖直线之间。
19.根据权利要求15所述的显示器像素，其中所述驱动晶体管具有由半导体氧化物层形成的沟道。
20.根据权利要求19所述的显示器像素，其中所述第二开关晶体管具有由多晶硅层形成的沟道。
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