CN110211992B - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示设备。该显示设备包括:基板;无机绝缘层,设置在显示区域中,无机绝缘层具有设置在彼此相邻的第一像素电路与第二像素电路之间的区域中的、作为开口或凹槽的下谷;第一有机平坦化层,设置在第一像素电路和第二像素电路的整个区域之上,第一有机平坦化层填充下谷;以及连接布线,设置在第一有机平坦化层上,连接布线将第一像素电路连接到第二像素电路。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年2月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0024734号的权益,该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
一个或多个实施例涉及显示设备。
背景技术
通常,显示设备包括多个显示元件和用于控制施加到显示元件的电信号的电子元件。电子元件的示例包括薄膜晶体管(TFT)、存储电容器和布线。
为了通过显示元件精确地控制发光和发光程度,可增加电连接到每个显示元件的TFT的数量和将电信号传输到TFT的布线的数量。因此,积极地作出努力以实现显示设备中的显示元件和电子元件的高度集成,并同时减少缺陷的发生。
发明内容
实施例包括显示设备,该显示设备是柔性的,同时抵抗由外部冲击引起的损坏。
然而,本文描述的实施例是示例性的,并且本公开的范围不限于此。
附加方面将部分地在下面的描述中阐述并且将部分地从描述中明白,或者可通过所提供的实施例的实践来领会。
根据一个或多个实施例,显示设备包括:基板,包括显示区和显示区外侧的周边区,显示区包括多个像素电路和分别连接到多个像素电路的多个显示元件,以显示图像;无机绝缘层,设置在显示区中,无机绝缘层具有设置在彼此相邻的第一像素电路与第二像素电路之间的区域中的、作为开口或凹槽的下谷;第一有机平坦化层,设置在第一像素电路和第二像素电路的整个区域之上,第一有机平坦化层填充下谷;以及连接布线,设置在第一有机平坦化层上,连接布线将第一像素电路连接到第二像素电路,其中,连接布线通过穿过第一有机平坦化层的第一接触孔连接到第一像素电路中的第一导电层,并且通过穿过第一有机平坦化层的第二接触孔连接到第二像素电路中的第二导电层。
第一导电层和第二导电层可通过下谷彼此间隔开,并且第一导电层和第二导电层可设置在无机绝缘层的上表面上。
无机绝缘层可包括第一栅绝缘层和设置在第一栅绝缘层上的第二栅绝缘层,其中,第一导电层和第二导电层可设置在第一栅绝缘层上并且通过下谷彼此间隔开,第二栅绝缘层可覆盖第一导电层和第二导电层,并且第一接触孔和第二接触孔可穿过第二栅绝缘层。
下谷可围绕多个像素电路中的至少一些像素电路。
显示设备可进一步包括设置在连接布线上的层间绝缘层,层间绝缘层在第一像素电路与第二像素电路之间的区域中具有作为开口或凹槽的上谷。
显示设备可进一步包括设置在第一像素电路和第二像素电路的整个区域之上的第二有机平坦化层,第二有机平坦化层填充上谷。
多个像素电路可包括与第二像素电路相邻的第三像素电路,并且显示设备可进一步包括:附加连接布线,设置在与连接布线相同的层上,附加连接布线将第二像素电路连接到第三像素电路;以及层间绝缘层,设置在附加连接布线上,层间绝缘层具有在第二像素电路与第三像素电路之间的区域中的上谷。
附加连接布线可与连接布线一体地形成。
多个像素电路中的每一个可包括驱动薄膜晶体管和存储电容器,其中驱动薄膜晶体管可与存储电容器重叠。
显示设备可进一步包括:弯曲有机材料层,在周边区中设置在弯曲区中,弯曲区围绕在第一方向上延伸的弯曲轴弯曲;以及扇出布线,在第二方向上延伸并且设置在弯曲有机材料层上。
根据一个或多个实施例,显示设备包括在用于显示图像的显示区中的、在第一方向上依次设置的第一像素电路、第二像素电路和第三像素电路,并且显示设备进一步包括:无机绝缘层,具有设置在第一像素电路与第二像素电路之间的第一区域中的、作为开口或凹槽的第一下谷;第一有机平坦化层,设置在第一像素电路、第二像素电路和第三像素电路的整个区域之上,第一有机平坦化层填充第一下谷;第一连接布线,设置在第一有机平坦化层上,第一连接布线与第一区域重叠并且连接第一像素电路与第二像素电路;第二连接布线,设置在第一有机平坦化层上,第二连接布线连接第二像素电路与第三像素电路;层间绝缘层,设置在第一连接布线和第二连接布线上,层间绝缘层具有设置在第二像素电路与第三像素电路之间的第二区域中的、作为开口或凹槽的第二上谷;以及第二有机平坦化层,设置在第一像素电路、第二像素电路和第三像素电路的整个区域之上,第二有机平坦化层填充第二上谷。
层间绝缘层可进一步具有设置在第一区域中的作为开口或凹槽的第一上谷。
无机绝缘层可进一步具有设置在第二区域中的作为开口或凹槽的第二下谷。
显示设备可进一步包括垂直连接布线,垂直连接布线设置在层间绝缘层上并且在与第一方向交叉的第二方向上延伸。
垂直连接布线可包括驱动电压线和数据线。
无机绝缘层可包括第一栅绝缘层和设置在第一栅绝缘层上的第二栅绝缘层,并且显示设备可进一步包括:第一导电层,在第一像素电路中设置在第一栅绝缘层上;以及第二导电层,在第二像素电路中设置在第一栅绝缘层上;并且其中,第一导电层和第二导电层可利用它们之间的第一下谷彼此间隔开,并且第一连接布线可分别通过穿过第一有机平坦化层和第二栅绝缘层的第一接触孔和第二接触孔连接到第一导电层和第二导电层。
第一下谷和第二上谷中的至少一个可围绕第一像素电路至第三像素电路中的至少一些像素电路。
第一像素电路和第二像素电路中的每一个可包括可彼此重叠的驱动薄膜晶体管和存储电容器,其中,第一像素电路的存储电容器的上电极和第二像素电路的存储电容器的上电极可通过作为第一连接布线之一的网状连接线连接。
第一像素电路、第二像素电路和第三像素电路中的每一个可包括:有机发光元件,包括像素电极、面对像素电极的对电极、以及包括设置在像素电极与对电极之间的有机发光层的中间层;以及覆盖有机发光元件的封装层,其中,封装层可包括第一无机封装层、第二无机封装层和设置在第一无机封装层与第二无机封装层之间的有机封装层。
显示设备的显示区的至少一部分可被折叠或卷曲。
附图说明
根据以下结合附图对实施例的描述,这些和/或其他方面将变得明显以及更易于理解,其中:
图1是根据实施例的显示设备的平面图;
图2是根据实施例的显示设备的框图;
图3是图1所示的显示设备的一个像素的等效电路图;
图4是示出两个相邻的像素电路的多个薄膜晶体管(TFT)、存储电容器和像素电极的位置的设置图;
图5至图9是针对每层示出诸如图4所示的多个TFT、存储电容器和像素电极的元件的设置图;
图10是沿图4的线I-I'和II-II'截取的截面图;
图11是沿图4的线III-III'截取的截面图的一部分;
图12是根据另一实施例的显示设备的一部分的截面图;
图13是根据另一实施例的显示设备的一部分的截面图;
图14是根据另一实施例的显示设备的一部分的截面图;
图15是根据另一实施例的显示设备的一部分的截面图;
图16是根据另一实施例的显示设备的一部分的平面图;
图17是根据另一实施例的显示设备的一部分的平面图;
图18是根据实施例的显示设备的图;
图19是根据实施例的显示设备的图;并且
图20是根据另一实施例的显示设备的平面图。
具体实施方式
由于本公开允许各种改变和许多实施例,在附图中示出了并且在书面描述中详细描述了示例性实施例。通过参考下面与附图一起详细描述的内容,本示例性实施例的效果和特性以及实现它们的方法将是明显的。然而,本公开的实施例不限于下面描述的示例性实施例,并且可以以各种形式实现。
在下文中,参考附图详细描述本公开的实施例,并且当参考附图进行描述时,相同或对应的元件被赋予相同的附图标记,并且省略其重复描述。
将理解,虽然本文可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件,但这些组件不应受这些术语限制。使用这些组件仅仅是为了将一个组件与另一组件区别开。
如本文中使用的,单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。
将进一步理解,本文中使用的术语“包括”和/或“包含”指定存在所陈述的特征或组件,但不排除一个或多个其他特征或组件的存在或附加。
将理解,当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、区域或组件“上”时,其可直接或间接形成在该另一层、区域或组件上。也就是说,例如,可存在一个或多个介于中间的层、区域或组件。
为便于说明,可夸大附图中元件的尺寸。换句话说,由于附图中组件的尺寸和厚度为了便于说明而被任意地示出,因此下面的实施例不限于此。
将理解,当层、区域或组件被称为“连接到”另一层、区域或组件时,其可“直接连接”到该另一层、区域或组件,或者可“间接连接”到该另一层、区域或组件,其他层、区域或组件布置在它们之间。例如,将理解,当层、区域或组件被称为“电连接到”另一层、区域或组件时,其可“直接电连接”到该另一层、区域或组件,或者可“间接电连接”到该另一层、区域或组件,其他层、区域或组件布置在它们之间。
如本文中使用的,术语“和/或”包括所关联列出的项目中的一个或多个的任意和全部组合。诸如“……中的至少一个”的表达,在位于元件列表之后时,修饰整个元件列表而不修饰列表中的个别元件。
图1是根据实施例的显示设备的平面图。
包括诸如有机发光二极管(OLED)的各种显示元件的像素PX可设置在基板110的显示区DA中。传输待施加到显示区DA的电信号的各种布线可设置在基板110的周边区PA中。在下文中,为了便于描述,描述了将有机发光二极管作为显示元件包括的显示设备。然而,本公开不限于此,并且可适用于各种类型的显示设备,例如液晶显示设备、电泳显示设备和无机电致发光(EL)显示设备。
图2是根据实施例的显示设备的框图。
根据实施例的显示设备包括显示单元10、扫描驱动器20、数据驱动器30、发射控制驱动器40和控制器50,显示单元10包括多个像素PX。
显示单元10包括在多条扫描线SL1至SLn+1、多条数据线DL1至DLm以及多条发射控制线EL1至ELn的交叉点处的、在显示区DA中基本上以矩阵设置的多个像素PX。多条扫描线SL1至SLn+1和多条发射控制线EL1至ELn在第二方向或行方向上延伸,并且多条数据线DL1至DLm和驱动电压线ELVDDL在第一方向或列方向上延伸。在一个像素线中,多条扫描线SL1至SLn+1的n值可与多条发射控制线EL1至ELn的n值不同。
根据一个实施例,每个像素PX连接到多条扫描线SL1至SLn+1中的三条扫描线。扫描驱动器20生成三个扫描信号,并通过多条扫描线SL1至SLn+1将扫描信号传输到每个像素PX。例如,扫描驱动器20将扫描信号依次供应给扫描线SL2至SLn、前一扫描线SL1至SLn-1或下一扫描线SL3至SLn+1。
初始化电压线IL可从外部电源VINT接收初始化电压并将初始化电压供应给每个像素PX。
另外,每个像素PX连接到多条数据线DL1至DLm中的一条,并连接到多条发射控制线EL1至ELn中的一条。
数据驱动器30通过多条数据线DL1至DLm将数据信号传输到每个像素PX。每当扫描信号被供应给扫描线SL1至SLn时,数据信号被供应给由扫描信号选择的对应的像素PX。
发射控制驱动器40生成发射控制信号并通过多条发射控制线EL1至ELn将发射控制信号传输到每个像素PX。发射控制信号控制像素PX的发射时间。取决于像素PX的结构,可省略发射控制驱动器40。
控制器50将从外部传输的多个图像信号IR、IG和IB改变为多个图像数据信号DR、DG和DB,并将多个图像数据信号DR、DG和DB传输到数据驱动器30。另外,控制器50可接收垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和时钟信号MCLK,生成用于控制扫描驱动器20、数据驱动器30和发射控制驱动器40的控制信号,并且分别将生成的信号传输给相关的驱动器。也就是说,控制器50生成用于控制扫描驱动器20的扫描驱动控制信号SCS、用于控制数据驱动器30的数据驱动控制信号DCS以及用于控制发射控制驱动器40的发射驱动控制信号ECS,并且分别将生成的信号传输到相关驱动器。
像素PX中的每一个接收从外部输入的驱动电源电压ELVDD和公共电源电压ELVSS。驱动电源电压ELVDD可以是预定的高电平电压,并且公共电源电压ELVSS可以是低于驱动电源电压ELVDD的电压或接地电压。驱动电源电压ELVDD通过驱动电压线ELVDDL被供应给每个像素PX。
响应于通过数据线DL1至DLm传输的数据信号,像素PX中的每一个基于供应给发光元件的驱动电流发射特定亮度的光。
图3是图1所示的显示设备的一个像素的等效电路图。
参考图3,每个像素PX包括像素电路PC和发光元件,像素电路PC连接到信号线121、122、123和151、初始化电压线131和驱动电压线152,发光元件(在本示例中为有机发光二极管OLED)连接到像素电路PC。
像素电路PC包括多个薄膜晶体管(TFT)T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7以及存储电容器Cst。
虽然图3示出了针对每个像素PX提供信号线121、122、123和151、初始化电压线131和驱动电压线152的情况,但是本实施例不限于此。在另一实施例中,信号线121、122、123和151中的至少一条和/或初始化电压线131可与相邻像素共享。
TFT可包括驱动TFT T1、开关TFT T2、补偿TFT T3、第一初始化TFT T4、操作控制TFT T5、发射控制TFT T6和第二初始化TFT T7。
信号线包括传输扫描信号Sn的扫描线121、将前一扫描信号Sn-1传输到第一初始化TFT T4和第二初始化TFT T7的前一扫描线122、将发射控制信号En传输到操作控制TFTT5和发射控制TFT T6的发射控制线123、以及与扫描线121交叉并传输数据信号Dm的数据线151。驱动电压线152将驱动电压ELVDD传输到驱动TFT T1,并且初始化电压线131传输初始化电压Vint以初始化驱动TFT T1和有机发光二极管OLED的像素电极。
驱动TFT T1的驱动栅电极G1连接到存储电容器Cst的第一电极C1,驱动TFT T1的驱动源电极S1经由操作控制TFT T5连接到驱动电压线152,并且驱动TFT T1的驱动漏电极D1经由发射控制TFT T6电连接到有机发光二极管OLED的像素电极。驱动TFT T1响应于开关TFT T2的开关操作接收数据信号Dm并将驱动电流IOLED供应给有机发光二极管OLED。
开关TFT T2的开关栅电极G2连接到扫描线121,开关TFT T2的开关源电极S2连接到数据线151,并且开关TFT T2的开关漏电极D2连接到驱动TFT T1的驱动源电极S1,并且同时经由操作控制TFT T5连接到下面的驱动电压线152。开关TFT T2响应于通过扫描线121传输的扫描信号Sn而导通,并执行将通过数据线151传输的数据信号Dm传输到驱动TFT T1的驱动源电极S1的开关操作。
补偿TFT T3的补偿栅电极G3连接到扫描线121,补偿TFT T3的补偿源电极S3连接到驱动TFT T1的驱动漏电极D1,并且同时经由发射控制TFT T6连接到有机发光二极管OLED的像素电极,并且补偿TFT T3的补偿漏电极D3连接到存储电容器Cst的第一电极C1、第一初始化TFT T4的第一初始化源电极S4以及驱动TFT T1的驱动栅电极G1。补偿TFT T3响应于通过扫描线121传输的扫描信号Sn而导通,并通过将驱动栅电极G1电连接到驱动TFT T1的驱动漏电极D1而将驱动TFT T1二极管连接。
第一初始化TFT T4的第一初始化栅电极G4连接到前一扫描线122,第一初始化TFTT4的第一初始化漏电极D4连接到第二初始化TFT T7的第二初始化漏电极D7和初始化电压线131,并且第一初始化TFT T4的第一初始化源电极S4连接到存储电容器Cst的第一电极C1、补偿TFT T3的补偿漏电极D3和驱动TFT T1的驱动栅电极G1。第一初始化TFT T4响应于通过前一扫描线122传输的前一扫描信号Sn-1而导通,并通过将初始化电压Vint传输到驱动TFT T1的驱动栅电极G1执行对驱动TFT T1的驱动栅电极G1的电压进行初始化的初始化操作。
操作控制TFT T5的操作控制栅电极G5连接到发射控制线123,操作控制TFT T5的操作控制源电极S5连接到下面的驱动电压线152,并且操作控制TFT T5的操作控制漏电极D5连接到驱动TFT T1的驱动源电极S1和开关TFT T2的开关漏电极D2。
发射控制TFT T6的发射控制栅电极G6连接到发射控制线123,发射控制TFT T6的发射控制源电极S6连接到驱动TFT T1的驱动漏电极D1和补偿TFT T3的补偿源电极S3,并且发射控制TFT T6的发射控制漏电极D6电连接到第二初始化TFT T7的第二初始化源电极S7和有机发光二极管OLED的像素电极。
响应于通过发射控制线123传输的发射控制信号En,操作控制TFT T5和发射控制TFT T6同时导通,以允许驱动电压ELVDD传输到有机发光二极管OLED,并因此允许驱动电流IOLED流过有机发光二极管OLED。
第二初始化TFT T7的第二初始化栅电极G7连接到前一扫描线122,第二初始化TFTT7的第二初始化源电极S7连接到发射控制TFT T6的发射控制漏电极D6和有机发光二极管OLED的像素电极,并且第二初始化TFT T7的第二初始化漏电极D7连接到第一初始化TFT T4的第一初始化漏电极D4和初始化电压线131。第二初始化TFT T7响应于通过前一扫描线122传输的前一扫描信号Sn-1而导通,以初始化有机发光二极管OLED的像素电极。
虽然图3示出了第一初始化TFT T4和第二初始化TFT T7连接到前一扫描线122的情况,但是实施例不限于此。在另一实施例中,第一初始化TFT T4可连接到前一扫描线122并且响应于前一扫描信号Sn-1而被驱动,并且第二初始化TFT T7可连接到单独的信号线(例如,下一扫描线Sn+1)并响应于通过单独的信号线传输的信号而被驱动。同时,图3所示的源电极S1至S7和漏电极D1至D7的位置可取决于晶体管的类型(p型或n型)而改变。
下面描述根据实施例的每个像素PX的具体操作。
在初始化时段期间,当通过前一扫描线122供应前一扫描信号Sn-1时,第一初始化TFT T4响应于前一扫描信号Sn-1而导通,并且驱动TFT T1由通过初始化电压线131供应的初始化电压Vint初始化。
在数据编程时段期间,当通过扫描线121供应扫描信号Sn时,开关TFT T2和补偿TFT T3响应于扫描信号Sn而导通。在这种情况下,驱动TFT T1二极管连接并由导通的补偿TFT T3正向偏置。
然后,从数据信号Dm减小(或补偿)驱动TFT T1的阈值电压Vth(通过数据线151供应数据信号Dm并且Vth具有负值)的补偿电压Dm+Vth被施加到驱动TFT T1的驱动栅电极G1。
驱动电压ELVDD和补偿电压Dm+Vth被施加到存储电容器Cst的两个相对端,并且对应于两个相对端之间的电压差的电荷存储在存储电容器Cst中。
在发射时段期间,操作控制TFT T5和发射控制TFT T6响应于通过发射控制线123供应的发射控制信号En而导通。对应于驱动TFT T1的栅电极G1的电压与驱动电压ELVDD之间的电压差的驱动电流IOLED通过发射控制TFT T6供应给有机发光二极管OLED。
图4是示出根据实施例的显示设备中包括彼此相邻布置的第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的两个像素电路的多个TFT和存储电容器的位置的设置图,图5至图9是针对每层示出图4所示的诸如多个TFT和存储电容器的元件的设置图,并且图10是沿图4的线I-I'和II-II'截取的截面图。
参考图4至图10,根据实施例的显示设备包括无机绝缘层和第一有机平坦化层161,无机绝缘层在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中具有下谷VA1,第一有机平坦化层161填充下谷VA1。在本说明书中,下谷VA1是指通过去除无机绝缘层的一部分而形成的开口或凹槽。
另外,显示设备可包括水平连接布线140和/或垂直连接布线150,水平连接布线140设置在第一有机平坦化层161上并在第一方向上延伸,垂直连接布线150设置在第一有机平坦化层161上并在第二方向上延伸。
在实施例中,设置在水平连接布线140下方并且包括无机材料的阻挡层101、缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113可统称为无机绝缘层。无机绝缘层可包括在相邻像素电路之间的区域中形成为开口或凹槽的下谷VA1。
图10示出了无机绝缘层具有形成为凹槽的下谷VA1。也就是说,阻挡层101可在彼此相邻的第一像素电路PC1和第二像素电路PC2之上连续地延伸。另外,缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113可分别在对应于下谷VA1的区域中具有开口111a、112a和113a。
因此,包括阻挡层101、缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113的无机绝缘层可被理解为具有在相邻像素之间的区域中形成为凹槽的下谷VA1。凹槽可表示在无机绝缘层中形成的沟槽。
无机绝缘层的开口可表示其中在缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113中形成开口以暴露阻挡层101的一部分的结构。在一些实施例中,无机绝缘层的开口可延伸穿过阻挡层101并且暴露基板110的一部分(参见图14)。
无机绝缘层可包括与上述凹槽不同的各种类型的凹槽。例如,可去除阻挡层101的上表面的一部分,并且与此不同,可不去除缓冲层111的下表面。可进行各种修改。
无机绝缘层的下谷VA1的宽度VAW1可以是微米的量级。例如,无机绝缘层的下谷VA1的宽度VAW1可具有在大约5μm至大约10μm之间的值。
在形成第二栅绝缘层113之后,可通过执行单独的掩模工艺和蚀刻工艺将下谷VA1形成为开口或凹槽。可通过蚀刻工艺形成缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113各自的开口111a、112a和113a。蚀刻工艺可以是干刻工艺。
第一有机平坦化层161可填充无机绝缘层的下谷VA1。第一有机平坦化层161可设置在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的整个区域之上,同时填充下谷VA1。水平连接布线140和垂直连接布线150设置在第一有机平坦化层161上。
无机绝缘层的下谷VA1的至少一部分可设置在多个像素电路之间。在图4中,无机绝缘层的下谷VA1围绕第一像素电路PC1和第二像素电路PC2。也就是说,下谷VA1围绕第一像素电路PC1的周围和第二像素电路PC2的周围。然而,本实施例不限于此。
例如,无机绝缘层的下谷VA1可在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中在第二方向上延伸,而不完全围绕第一像素电路PC1和第二像素电路PC2。可替代地,无机绝缘层的下谷VA1可在多个像素之间的区域中在第一方向上延伸。可进行各种修改。
无机绝缘层的下谷VA1和填充下谷VA1的第一有机平坦化层161可减小外部冲击对显示设备的影响。由于无机绝缘层的硬度高于第一有机平坦化层161的硬度,因此由于外部冲击可能在无机绝缘层中发生裂缝。当在无机绝缘层中发生裂缝时,设置在无机绝缘层中或在无机绝缘层上的各种信号线中发生裂缝的可能性和在信号线中发生诸如断开的缺陷的可能性高。
相比之下,在根据本实施例的显示设备的情况下,由于无机绝缘层包括多个像素电路之间的下谷VA1并且第一有机平坦化层161填充下谷VA1,因此裂缝通过无机绝缘层传播的概率减小。另外,由于第一有机平坦化层161的硬度小于无机绝缘层的硬度,因此第一有机平坦化层161可吸收由外部冲击引起的应力,并因此有效地减少应力集中在设置在第一有机平坦化层161上的水平连接布线140和垂直连接布线150上。
另外,由于第一有机平坦化层161设置在多个像素电路的整个区域之上以提供平坦的上表面,因此在制造水平连接布线140和垂直连接布线150时可大幅减小缺陷发生的可能性。
水平连接布线140和垂直连接布线150可设置在第一有机平坦化层161上以将多个像素电路彼此连接。水平连接布线140和垂直连接布线150可用作将电信号传输到多个像素电路的布线。
下文中,参考图4至图10详细描述根据实施例的显示设备。图4示出了第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的平面图,并且省略了连接到每个像素电路的有机发光二极管。图10示出了像素PX1和PX2的示意性横截面,其中有机发光二极管OLED连接到第一像素电路PC1和第二像素电路PC2。
图5至图9中的每个示出了设置在相同的层中的布线、电极、半导体层等的设置,并且绝缘层可设置在图5至图8所示的层之间。例如,第一栅绝缘层112(参见图10)可设置在图5所示的层与图6所示的层之间。第二栅绝缘层113(参见图10)可设置在图6所示的层与图7所示的层之间。第一有机平坦化层161(参见图10)可设置在图7所示的层与图8所示的层之间。层间绝缘层115(参见图10)可设置在图8所示的层与图9所示的层之间。图5至图9所示的层可通过在上述绝缘层的至少一些中限定的一个或多个接触孔彼此电连接。
参考图4、图5和图10,驱动TFT T1、开关TFT T2、补偿TFT T3、第一初始化TFT T4、操作控制TFT T5、发射控制TFT T6和第二初始化TFT T7各自的半导体层AS1至AS7设置在相同的层中并且可包括相同的材料。例如,半导体层AS1至AS7可包括多晶硅。
半导体层AS1至AS7设置在基板110之上设置的缓冲层111(参见图10)上。基板110可包括玻璃材料、金属材料或诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺的塑料材料。缓冲层111可包括诸如SiOx的氧化物层和/或诸如SiNx的氮化物层。
基板110可包括玻璃材料、陶瓷材料、金属材料或者柔性或可弯曲材料。在基板110包括柔性或可弯曲材料的情况下,基板110可包括聚合物树脂,例如聚醚砜、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。基板110可具有包括一种或多种上面列出的材料的单层或多层结构。多层结构可进一步包括无机层。在实施例中,基板110可具有有机材料/无机材料/有机材料的堆叠结构。
阻挡层101可进一步设置在基板110与缓冲层111之间。阻挡层101可防止或减少杂质从基板110等渗透到半导体层AS1至AS7中。阻挡层101可包括无机材料、有机材料或有机/无机复合材料,并且可包括无机材料和有机材料的单层或多层结构。
缓冲层111可增加基板110的上表面的平坦化,并且包括诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅的无机材料。
驱动TFT T1的驱动半导体层(即半导体层AS1)、开关TFT T2的开关半导体层(即半导体层AS2)、补偿TFT T3的补偿半导体层(即半导体层AS3)、第一初始化TFT T4的第一初始化半导体层(即半导体层AS4)、操作控制TFT T5的操作控制半导体层(即半导体层AS5)、发射控制TFT T6的发射控制半导体层(即半导体层AS6)和第二初始化TFT T7的第二初始化半导体层(即半导体层AS7)可彼此连接并弯曲成各种形状。
半导体层AS1至AS7中的每一个可包括沟道区以及分别在沟道区的相对侧的源区和漏区。例如,源区和漏区可掺杂有杂质,并且杂质可包括N型杂质或P型杂质。源区和漏区分别与源电极和漏电极对应。在下文中,分别使用术语“源区”和“漏区”来代替源电极或漏电极。
驱动半导体层,即半导体层AS1,包括驱动沟道区A1以及分别设置在驱动沟道区A1的相对侧的驱动源区S1和驱动漏区D1。半导体层AS1可具有弯曲形状,并因此驱动沟道区A1可形成得比其他沟道区A2至A7长。例如,半导体层AS1可通过具有多次弯曲的形状(例如Ω形状或字母“S”)在狭窄空间中形成长沟道。由于驱动沟道区A1形成得长,因此施加到驱动栅电极G1的栅极电压的驱动范围变宽,并因此可更精细地控制从有机发光二极管OLED发射的光的灰度级,并且可提高显示质量。
开关半导体层,即半导体层AS2,包括开关沟道区A2以及分别设置在开关沟道区A2的相对侧的开关源区S2和开关漏区D2。开关漏区D2连接到驱动源区S1。
补偿半导体层,即半导体层AS3,包括补偿沟道区A3a和A3c以及分别设置在补偿沟道区A3a和A3c的相对侧的补偿源区S3和补偿漏区D3。形成在半导体层AS3中的补偿TFT T3包括双晶体管以及两个补偿沟道区A3a和A3c。补偿沟道区A3a和A3c之间的区域A3b是掺杂有杂质的区域,并且局部地用作双晶体管之一的源区并且同时用作另一个双晶体管的漏区。
第一初始化半导体层,即半导体层AS4,包括第一初始化沟道区A4a和A4c以及分别设置在第一初始化沟道区A4a和A4c的相对侧的第一初始化源区S4和第一初始化漏区D4。形成在半导体层AS4中的第一初始化TFT T4包括双晶体管以及两个第一初始化沟道区A4a和A4c。第一初始化沟道区A4a和A4c之间的区域A4b是掺杂有杂质的区域,并且局部地用作双晶体管之一的源区并且同时用作另一个双晶体管的漏区。
操作控制半导体层,即半导体层AS5,包括操作控制沟道区A5以及分别设置在操作控制沟道区A5的相对侧的操作控制源区S5和操作控制漏区D5。操作控制漏区D5可连接到驱动源区S1。
发射控制半导体层,即半导体层AS6,包括发射控制沟道区A6以及分别设置在发射控制沟道区A6的相对侧的发射控制源区S6和发射控制漏区D6。发射控制源区S6可连接到驱动漏区D1。
第二初始化半导体层,即半导体层AS7,包括第二初始化沟道区A7以及分别设置在第二初始化沟道区A7的相对侧的第二初始化源区S7和第二初始化漏区D7。
第一栅绝缘层112设置在半导体层AS1至AS7上。第一栅绝缘层112可包括无机材料,无机材料包括氧化物或氮化物。例如,第一栅绝缘层112可包括SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2或ZnO2。
在本实施例中,相邻像素电路的半导体层AS1至AS7彼此间隔开。例如,第一像素电路PC1的半导体层AS1至AS7与第二像素电路PC2的半导体层AS1至AS7间隔开。
参考图4、图6和图10,扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1设置在第一栅绝缘层112之上。扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1设置在相同的层中并且可包括相同的材料。例如,扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1可包括Mo、Cu和Ti,并且包括单层或多层。
驱动栅电极G1是岛型电极并且与半导体层AS1的驱动沟道区A1重叠。驱动栅电极G1不仅用作驱动TFT T1的栅电极,还用作存储电容器Cst的第一电极C1。也就是说,驱动栅电极G1和第一电极C1可被理解为单体。
扫描线121、前一扫描线122和发射控制线123的部分或突出部对应于TFT T2至T7的栅电极。
扫描线121的与开关沟道区A2以及补偿沟道区A3a和A3c重叠的区域分别对应于开关栅电极G2以及补偿栅电极G3的补偿栅电极G3a和G3b。前一扫描线122的与第一初始化沟道区A4a和A4c以及第二初始化沟道区A7重叠的区域分别对应于第一初始化栅电极G4的第一初始化栅电极G4a和G4b以及第二初始化栅电极G7。发射控制线123的与操作控制沟道区A5和发射控制沟道区A6重叠的区分别对应于操作控制栅电极G5和发射控制栅电极G6。
补偿栅电极G3a和G3b是包括第一补偿栅电极G3a和第二补偿栅电极G3b的双栅电极,并且可防止或减少漏电流的发生。
在本实施例中,相邻像素电路的扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1彼此间隔开。例如,第一像素电路PC1的扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1分别与第二像素电路PC2的扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1间隔开。
这里,第一像素电路PC1的扫描线121、前一扫描线122和发射控制线123可通过设置在不同的层中的水平连接布线140之后分别连接到第二像素电路PC2的扫描线121、前一扫描线122和发射控制线123。
第二栅绝缘层113设置在扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123和驱动栅电极G1之上。第二栅绝缘层113可包括无机材料,无机材料包括氧化物或氮化物。例如,第二栅绝缘层113可包括SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2或ZnO2。
参考图4、图7和图10,存储电容器Cst的第二电极C2和初始化电压线131可设置在第二栅绝缘层113上。
存储电容器Cst的第二电极C2和初始化电压线131设置在相同的层中并且可包括相同的材料。例如,存储电容器Cst的第二电极C2和初始化电压线131可包括包含Mo、Cu和Ti的导电材料,并且包括包含一种或多种上面列出的材料的单层或多层。
在本实施例中,第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的存储电容器Cst的第二电极C2和初始化电压线131彼此间隔开。例如,第一像素电路PC1的存储电容器Cst的第二电极C2与第二像素电路PC2的存储电容器Cst的第二电极C2间隔开,并且第一像素电路PC1的初始化电压线131与第二像素电路PC2的初始化电压线131间隔开。
第一有机平坦化层161设置在存储电容器Cst的第二电极C2和初始化电压线131上。第一有机平坦化层161可设置在存储电容器Cst的第二电极C2和初始化电压线131上,同时填充形成在无机绝缘层中的下谷VA1。
第一有机平坦化层161可包括选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯和六甲基二硅氧烷组成的组中的一种或多种。第一有机平坦化层161可用作覆盖TFT T1至T7的保护膜,并且可用于平坦化其上部。第一有机平坦化层161可以是单层或多层。
参考图4、图8和图10,在第一方向上延伸的水平连接布线140设置在第一有机平坦化层161上。水平连接布线140从第一像素电路PC1延伸到第二像素电路PC2,并且将第一像素电路PC1连接到第二像素电路PC2。水平连接布线140可连接在第一方向上设置的像素。
在本实施例中,设置在水平连接布线140下方的半导体层AS1至AS7以及诸如扫描线121、前一扫描线122、发射控制线123、初始化电压线131和存储电容器Cst的第一电极C1和第二电极C2的导电层对于每个像素电路是分离的。因此,可防止可能从一个像素电路到另一个像素电路发生的应力传播。由于水平连接布线140可包括具有高伸长特性的材料,因此可减少由应力引起的缺陷。
水平连接布线140可包括发射控制连接线141、网状连接线142、扫描连接线143、前一扫描连接线144和初始化电压连接线145。
发射控制连接线141通过穿过第一有机平坦化层161和第二栅绝缘层113的接触孔CNT1a和CNT1b将第一像素电路PC1的发射控制线123连接到第二像素电路PC2的发射控制线123。发射控制连接线141可与第一像素电路PC1的发射控制线123和第二像素电路PC2的发射控制线123重叠,并且在第一方向上延伸。
网状连接线142通过穿过第一有机平坦化层161的接触孔CNT3a和CNT2b将第一像素电路PC1的第二电极C2连接到第二像素电路PC2的第二电极C2。由于存储电容器Cst的第二电极C2连接到驱动电压线152并因此接收驱动电压,因此网状连接线142可将驱动电压传输到在第一方向上设置的像素。由于网状连接线142,可形成具有网状结构的驱动电压线,而没有在第一方向上延伸的单独的驱动电压线。因此,可减小存储电容器Cst所需的空间,并因此可获得高质量的显示设备。
扫描连接线143通过穿过第一有机平坦化层161和第二栅绝缘层113的接触孔CNT4a和CNT4b将第一像素电路PC1的扫描线121连接到第二像素电路PC2的扫描线121。扫描连接线143可与第一像素电路PC1的扫描线121和第二像素电路PC2的扫描线121重叠,并且在第一方向上延伸。
前一扫描连接线144通过穿过第一有机平坦化层161和第二栅绝缘层113的接触孔CNT5a和CNT5b将第一像素电路PC1的前一扫描线122连接到第二像素电路PC2的前一扫描线122。前一扫描连接线144可与第一像素电路PC1的前一扫描线122和第二像素电路PC2的前一扫描线122重叠,并且在第一方向上延伸。
初始化电压连接线145通过穿过第一有机平坦化层161的接触孔CNT6a和CNT6b将第一像素电路PC1的初始化电压线131连接到第二像素电路PC2的初始化电压线131。初始化电压连接线145可与第一像素电路PC1的初始化电压线131和第二像素电路PC2的初始化电压线131重叠,并且在第一方向上延伸。
如上所述,由于水平连接布线140将第一像素电路PC1连接到第二像素电路PC2,因此水平连接布线140可向连接的像素供应电信号。
层间绝缘层115可设置在水平连接布线140上。层间绝缘层115可包括无机材料,无机材料包括氧化物或氮化物。例如,层间绝缘层115可包括SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、TiO2、Ta2O5、HfO2或ZnO2。
参考图4、图9和图10,在第二方向上延伸的垂直连接布线150设置在层间绝缘层115上。垂直连接布线150通过层间绝缘层115与水平连接布线140绝缘。垂直连接布线150可包括数据线151、驱动电压线152、第一节点连接线153、第二节点连接线154和中间连接线155。
数据线151、驱动电压线152、第一节点连接线153、第二节点连接线154和中间连接线155设置在相同的层中并且可包括相同的材料。例如,数据线151、驱动电压线152、第一节点连接线153、第二节点连接线154和中间连接线155可包括具有高伸长特性的导电材料。
例如,数据线151、驱动电压线152、第一节点连接线153、第二节点连接线154和中间连接线155可包括铝。在实施例中,数据线151、驱动电压线152、第一节点连接线153、第二节点连接线154和中间连接线155可具有Ti/Al/Ti的多层结构。
数据线151通过穿过层间绝缘层115、第一有机平坦化层161、第二栅绝缘层113和第一栅绝缘层112的接触孔CNT7连接到开关TFT T2的开关源区S2。数据线151可连接在第二方向上设置的像素电路。
驱动电压线152通过穿过层间绝缘层115、第一有机平坦化层161、第二栅绝缘层113和第一栅绝缘层112的接触孔CNT8连接到操作控制TFT T5的操作控制源区S5。
另外,驱动电压线152通过穿过层间绝缘层115和第一有机平坦化层161的接触孔CNT9连接到存储电容器Cst的第二电极C2。驱动电压线152可连接在第二方向上设置的像素电路。
第一节点连接线153传输用于初始化驱动TFT T1和有机发光二极管OLED的像素电极310的初始化电压Vint。第一节点连接线153通过穿过层间绝缘层115、第一有机平坦化层161、第二栅绝缘层113和第一栅绝缘层112的接触孔CNT11连接到第一初始化TFT T4和第二初始化TFT T7,并且还通过穿过层间绝缘层115和第一有机平坦化层161的接触孔CNT10连接到初始化电压线131。
第二节点连接线154通过接触孔CNT12和CNT13将驱动栅电极G1连接到补偿TFT T3的补偿漏区D3。岛型的驱动栅电极G1可通过第二节点连接线154电连接到补偿TFT T3。
中间连接线155可通过穿过层间绝缘层115、第一有机平坦化层161、第二栅绝缘层113和第一栅绝缘层112的接触孔CNT14连接到第二初始化TFT T7的第二初始化源区S7。中间连接线155可通过穿过层间绝缘层115、第一有机平坦化层161、第二栅绝缘层113和第一栅绝缘层112的接触孔CNT15连接到发射控制TFT T6的发射控制漏区D6。
数据线151、驱动电压线152和中间连接线155可在第二方向上连接相邻的像素。
第二有机平坦化层163设置在数据线151、驱动电压线152、第一节点连接线153、第二节点连接线154和中间连接线155上。第二有机平坦化层163可包括选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯和六甲基二硅氧烷组成的组中的一种或多种。第二有机平坦化层163可以是单层或多层。
参考图10,第一有机平坦化层161设置在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的整个区域之上,同时填充第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的无机绝缘层的下谷VA1。
第一有机平坦化层161可包括选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯和六甲基二硅氧烷组成的组中的一种或多种。在一些实施例中,第一有机平坦化层161可包括聚酰亚胺、亚苯基或硅氧烷类高耐热有机材料。这种材料可适合于在第一有机平坦化层161中形成接触孔。然而,本公开并不限于此。
无机绝缘层具有比第一有机平坦化层161高的硬度,但是可能易受由应力引起的裂缝的影响。第一有机平坦化层161由于其有机材料特性而可吸收应力。
在本实施例中,无机绝缘层具有通过去除其一部分而形成的下谷VA1,并且第一有机平坦化层161填充下谷VA1,并因此,可以防止可施加到显示设备的应力或由应力引起的裂缝在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间传播。
由于第一有机平坦化层161设置在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的整个区域之上以提供平坦的上表面,因此可减少当在第一有机平坦化层161上形成水平连接布线140时可能发生的缺陷,并且可减少水平连接布线140与设置在水平连接布线140上方的垂直连接布线150之间可能发生的耦接。
如果第一有机平坦化层161的上表面不是平坦的,例如,如果第一有机平坦化层161的上表面的一部分是凸的,则在通过图案化导电层形成水平连接布线140的工艺中水平连接布线140可由于第一有机平坦化层161的非平坦表面而形成为具有不一致的宽度。另外,如果水平连接布线140沿着第一有机平坦化层161的形状凸出,则水平连接布线140与设置在水平连接布线140上方的垂直连接布线150之间可能发生耦接。因此,有利的是将第一有机平坦化层161的上表面形成为平坦的。
水平连接布线140设置在第一有机平坦化层161上。水平连接布线140与设置在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中的下谷VA1重叠。
网状连接线142的一端通过穿过第一有机平坦化层161的接触孔CNT3a连接到设置在第一像素电路PC1中的存储电容器Cst的第二电极C2。
网状连接线142的另一端通过穿过第一有机平坦化层161的接触孔CNT2b连接到设置在第二像素电路PC2中的存储电容器Cst的第二电极C2。
有机发光二极管OLED可设置在第二有机平坦化层163上。有机发光二极管OLED包括像素电极310、对电极330以及设置在像素电极310与对电极330之间并包括发射层的中间层320。
像素电极310通过在第二有机平坦化层163中限定的接触孔CNT16(参见图9)连接到中间连接线155,并且通过中间连接线155连接到发射控制TFT T6的发射控制漏区D6。
像素电极310可以是包括反射层的反射电极。例如,反射层可包括选自由银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)和铬(Cr)组成的组中的至少一种。透明或半透明电极层可设置在反射层上,透明或半透明电极层包括选自由氧化铟锡(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)组成的组中的至少一种。
根据实施例,像素电极310可包括ITO/Ag/ITO的三层。
像素限定层117可设置在第二有机平坦化层163之上。像素限定层117通过对应于每个子像素的开口(即,暴露像素电极310的中心部分的开口)限定像素。另外,像素限定层117通过增加像素电极310的边缘与像素电极310之上的对电极330的边缘之间的距离来防止在像素电极310的边缘处发生电弧等。像素限定层117可包括例如有机材料,诸如聚酰亚胺或六甲基二硅氧烷。
有机发光二极管OLED的中间层320可包括具有低分子量的材料或聚合物材料。在中间层320包括低分子量材料的情况下,中间层320可具有一结构,其中空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)等被堆叠成单个配置或复合配置,并且可包括各种有机材料,例如铜酞菁(CuPc)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-联二苯联苯胺(NPB)和三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。这些层可通过真空蒸镀形成。
在中间层320包括聚合物材料的情况下,中间层320通常可具有包括HTL和EML的结构。在这种情况下,HTL可包括PEDOT,并且EML可包括聚合物材料,例如聚对苯乙炔(PPV)类材料和聚芴类材料。中间层320可通过丝网印刷、喷墨印刷、激光诱导热成像(LITI)等形成。
中间层320的结构不限于上述结构,并且可具有各种结构。例如,中间层320可包括在多个像素电极310之上具有单体的层,或者可包括被图案化以分别对应于多个像素电极310的层。
对电极330设置在显示区DA之上。如图10所示,对电极330可设置成覆盖显示区DA。也就是说,对电极330可在多个有机发光二极管OLED之上形成为单体,以对应于多个像素电极310。对电极330可以是(半)透明电极。例如,对电极330可包括选自Ag、Al、Mg、Li、Ca、Cu、LiF/Ca、LiF/Al、MgAg和CaAg中的一种或多种,并且可包括具有几纳米到几十纳米的厚度以传输光的薄膜。
由于有机发光二极管OLED可能容易被外部湿气或氧气损坏,因此封装层400可覆盖并保护有机发光二极管OLED。封装层400可覆盖显示区DA并且延伸到显示区DA的外部。封装层400可包括第一无机封装层410、有机封装层420和第二无机封装层430。
第一无机封装层410可覆盖对电极330并且包括陶瓷、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、In2O3、SnO2、ITO、氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。在一些实施例中,诸如封盖层的其他层可设置在第一无机封装层410与对电极330之间。由于第一无机封装层410被设置为覆盖不平坦的对电极330,因此第一无机封装层410的上表面未被平坦化。
有机封装层420覆盖第一无机封装层410。与第一无机封装层410不同,可使有机封装层420的上表面基本上平坦。具体地,可使有机封装层420的与显示区DA对应的部分的上表面基本上平坦。有机封装层420可包括选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯和六甲基二硅氧烷组成的组中的至少一种。
第二无机封装层430可覆盖有机封装层420,并且包括陶瓷、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、In2O3、SnO2、ITO、氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。
由于封装层400具有包括第一无机封装层410、有机封装层420和第二无机封装层430的多层结构,因此即使在封装层400中发生裂缝,通过上述多层结构,封装层400也可防止裂缝在第一无机封装层410与有机封装层420之间连接或者在有机封装层420与第二无机封装层430之间连接。封装层400还可防止或减少外部湿气或氧气渗透到显示区DA中的路径的形成。
尽管未示出,但是可在像素限定层117上进一步提供用于防止掩模损坏的间隔物。另外,可在封装层400上提供各种功能层,例如用于减少外部光反射的偏振层、黑矩阵、滤色器和/或包括触摸电极的触摸屏层。
图11是沿图4的线III-III'截取的截面图的一部分,并且在图11中,省略了设置在前一扫描连接线144上的层。
参考图11,根据本实施例的显示设备包括无机绝缘层和第一有机平坦化层161,无机绝缘层在彼此相邻的第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中具有下谷VA1,第一有机平坦化层161设置在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的整个区域之上,同时填充下谷VA1。
作为水平连接布线140之一的前一扫描连接线144设置在第一有机平坦化层161上并且通过第一像素电路PC1的接触孔CNT5a连接到第一像素电路PC1的前一扫描线122a,并且通过第二像素电路PC2的接触孔CNT5b连接到第二像素电路PC2的前一扫描线122b。
第一像素电路PC1的前一扫描线122a和第二像素电路PC2的前一扫描线122b通过下谷VA1彼此间隔开,但是通过前一扫描连接线144彼此连接。前一扫描线122a和122b可设置在第一栅绝缘层112上,并且第一初始化TFT T4(参见图4)的半导体层AS4可设置在第一栅绝缘层112下方。前一扫描线122a和122b中的每一个的一部分可用作第一初始化TFT T4的栅电极。第二栅绝缘层113可设置在前一扫描线122a和122b上。
第一像素电路PC1的接触孔CNT5a和第二像素电路PC2的接触孔CNT5b穿过第一有机平坦化层161和第二栅绝缘层113,并且前一扫描连接线144可通过接触孔CNT5a和CNT5b连接到前一扫描线122a和122b。
图12是根据另一实施例的显示设备的一部分的截面图。具体而言,图12是示出对应于图4的线I-I'和II-II'的位置的截面图。在图12中,与图10所示的附图标记相同的附图标记表示相同的元件。
参考图12,根据本实施例的显示设备包括无机绝缘层和第一有机平坦化层161,无机绝缘层在彼此相邻的第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中具有下谷VA1,第一有机平坦化层161设置在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的整个区域之上,同时填充下谷VA1。
另外,显示设备包括水平连接布线140,水平连接布线140设置在第一有机平坦化层161上并将第一像素电路PC1连接到第二像素电路PC2,并且水平连接布线140通过穿过第一有机平坦化层161的接触孔CNT3a连接到第一像素电路PC1的第二电极C2,并通过接触孔CNT2b连接到第二像素电路PC2的第二电极C2。
在本实施例中,显示设备包括设置在水平连接布线140上的层间绝缘层115,并且层间绝缘层115提供有上谷VA2。上谷VA2可在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中形成为开口或凹槽。上谷VA2可填充有第二有机平坦化层163。因此,水平连接布线140的一部分可设置在第一有机平坦化层161与第二有机平坦化层163之间。
上谷VA2可与下谷VA1的至少一部分重叠。然而,本公开并不限于此。上谷VA2和下谷VA1可设置在不同区域中。可进行各种修改。
由于上谷VA2形成在层间绝缘层115中,因此可防止施加到作为无机绝缘层提供的层间绝缘层115的应力在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间传播。另外,由于第二有机平坦化层163设置在上谷VA2中,因此第二有机平坦化层163可吸收施加到显示设备的应力。
由于在多个像素电路之间的区域中,第一有机平坦化层161设置在水平连接布线140下方并且第二有机平坦化层163设置在水平连接布线140上,因此水平连接布线140可抵抗可能由外部应力引起的诸如裂缝等损坏。
第一有机平坦化层161和第二有机平坦化层163可包括选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯和六甲基二硅氧烷组成的组中的一种或多种。
图13和图14是根据其他实施例的显示设备的各部分的截面图。在图13和图14中,与图12所示的附图标记相同的附图标记表示相同的元件。
参考图13,第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的下谷VA1的形状可与图12所示的下谷VA1的形状不同。
在图13中,无机绝缘层中的阻挡层101和缓冲层111可连续地设置在多个像素之上。另外,第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113可分别在相邻的像素之间的区域中具有开口112a和113a。因此,包括阻挡层101、缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113的无机绝缘层可被理解为在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中具有下谷VA1。
在形成第二栅绝缘层113之后,可通过使用单独的掩模工艺和蚀刻工艺来形成下谷VA1。因此,可选择无机绝缘层的下谷VA1的形状。
可通过形成第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113各自的开口112a和113a的蚀刻工艺来形成图13所示的结构。
可改变无机绝缘层的下谷VA1的形状。例如,可在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2之上连续地形成阻挡层101、缓冲层111和第一栅绝缘层112,仅第二栅绝缘层113可具有开口113a,或者,可仅去除第二栅绝缘层113的一部分。可进行各种修改。
第一有机平坦化层161可填充下谷VA1,并且连接相邻像素的水平连接布线140可设置在第一有机平坦化层161上。
参考图14,无机绝缘层可包括通过在多个像素电路即第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中形成开口而形成的下谷VA1。也就是说,无机绝缘层中的阻挡层101、缓冲层111、第一栅绝缘层112和第二栅绝缘层113可分别在第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中具有开口101a、111a、112a和113a。
开口中的每一个的宽度可以是几微米。可通过在形成第二栅绝缘层113之后执行单独的掩模工艺和干刻工艺来形成开口。因此,无机绝缘层的下谷VA1可具有开口或凹槽的形状。
第一有机平坦化层161填充开口,并且连接相邻像素的水平连接布线140可设置在第一有机平坦化层161上。
图15是根据另一实施例的显示设备的一部分的截面图。在图15中,与图12所示的附图标记相同的附图标记表示相同的元件。
参考图15,显示设备包括在第一方向上依次设置的像素PX1的第一像素电路PC1、像素PX2的第二像素电路PC2和像素PX3的第三像素电路PC3。
在本实施例中,显示设备包括无机绝缘层和第一有机平坦化层161,无机绝缘层在彼此相邻的第一像素电路PC1与第二像素电路PC2之间的区域中具有下谷VA1,第一有机平坦化层161设置在第一像素电路PC1和第二像素电路PC2的整个区域之上。
显示设备包括第一连接布线140a,第一连接布线140a设置在第一有机平坦化层161上,并且将第一像素电路PC1连接到第二像素电路PC2。
具有上谷VA2的层间绝缘层115提供在第二像素电路PC2与第三像素电路PC3之间的区域中,并且上谷VA2填充有第二有机平坦化层163。第二连接布线140b设置在层间绝缘层115下方并且部分地与上谷VA2重叠并且将第二像素电路PC2连接到第三像素电路PC3。
在本实施例中,下谷VA1和上谷VA2可在显示设备的整个区域或一部分区域中彼此不重叠。可通过提供下谷VA1和上谷VA2来获得显示设备的柔性,但是可降低显示设备的相对刚度。下谷VA1和上谷VA2如图15所示可以以非重叠的方式设置在多个像素电路之间的区域中的至少一些,从而获得显示设备的期望的柔性和刚度。
在一些实施例中,下谷VA1和上谷VA2可以以交叉的方式设置在一个方向上的多个像素电路之间的区域中。
图16和图17是根据其他实施例的显示设备的各部分的平面图。
参考图16和图17,无机绝缘层的下谷VA1或层间绝缘层的上谷VA2可将多个像素分组并围绕分组的像素。在图16中,下谷VA1和/或上谷VA2围绕两个像素电路,即,第一像素电路PC1和第二像素电路PC2。在图17中,无机绝缘层的下谷VA1和/或层间绝缘层的上谷VA2围绕六个像素电路PC1至PC6。可以不同地修改分组的像素电路的数量。
分组的像素的数量可相同或者可取决于显示设备中的位置而不同。例如,在易受裂缝或应力影响的区域中,无机绝缘层的下谷VA1和/或层间绝缘层的上谷VA2可围绕一个像素。在其他区域中,无机绝缘层的下谷VA1和/或层间绝缘层的上谷VA2可围绕多个像素。可替代地,无机绝缘层的下谷VA1和/或层间绝缘层的上谷VA2可仅形成在显示区DA的一部分中。
图18和图19是根据实施例的显示设备的图。图18示出了显示设备的显示区被折叠,并且图19示出了显示设备的显示区被卷曲。
由于根据实施例的显示设备在显示区DA中包括无机绝缘层的下谷VA1和填充下谷VA1的第一有机平坦化层161,因此显示区DA是可折叠的或可卷曲的,如图18和图19所示。
也就是说,即使当显示区DA被折叠或卷曲时,由于显示设备在无机绝缘层中包括下谷VA1,因此可防止或减少裂缝的发生,因为填充下谷VA1的第一有机平坦化层161可吸收由弯曲引起的应力。
图20是根据另一实施例的显示设备的平面图。参考图20,根据实施例的显示设备包括在周边区PA中的弯曲区BA,并且弯曲区BA围绕弯曲轴BAX弯曲。在弯曲区BA中,显示设备可进一步包括弯曲谷VA'和填充弯曲谷VA'的弯曲有机材料层161'。另外,显示设备可进一步包括扇出布线170,扇出布线170设置在弯曲有机材料层161'上,从显示区DA延伸,并且与弯曲区BA交叉。
弯曲谷VA'可表示在无机绝缘层的与弯曲区BA对应的部分中形成的开口或凹槽。当在显示区DA中的无机绝缘层中形成下谷VA1(参见图10)时,可同时形成弯曲谷VA'。
弯曲有机材料层161'可填充弯曲谷VA'并在显示设备弯曲时吸收施加的应力。弯曲有机材料层161'可与显示区DA中的第一有机平坦化层(例如,上述第一有机平坦化层161)同时形成,并且可包括与第一有机平坦化层161的材料相同的材料。
扇出布线170可表示设置在周边区PA中并且将电信号传输到显示区DA的布线,并且电信号从设置在周边区PA中的驱动驱动器集成电路(IC)或柔性印刷电路板(未示出)提供。
扇出布线170可与显示区DA中的水平连接布线(例如,上述水平连接布线140)或垂直连接布线(例如,上述垂直连接布线150)同时形成,并且可包括与水平连接布线或垂直连接布线的材料相同的材料。也就是说,扇出布线170可包括具有高伸长特性的材料。例如,扇出布线170可包括铝。在一些实施例中,扇出布线170可具有多层结构。在实施例中,扇出布线170具有Ti/Al/Ti的堆叠结构。
可使根据实施例的显示设备在显示设备的整个区域或显示区DA和/或周边区PA的选定部分(一个或多个)中折叠或卷曲。
尽管已经参考附图中示出的实施例描述了本公开,但这仅作为示例被提供,并且本领域普通技术人员将理解,在不脱离随附权利要求中限定的本公开的精神和范围的情况下,可对其形式和细节以及等同物进行各种改变。
如上所述,根据实施例的显示设备包括具有下谷的无机绝缘层和填充下谷的有机平坦化层,并因此显示设备可以是柔性的,同时抵抗由外部冲击引起的损坏。
应理解,本文中描述的实施例应被视为是描述性的而非限制目的。每个实施例中特征或方面的描述应典型地被认为是可用于其他实施例中其他相似特征或方面。
尽管参考附图描述了一个或多个实施例,但是本领域普通技术人员将理解,可在不脱离如随附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下,对形式和细节进行各种改变。
Claims (19)
1.一种显示设备,包括:
基板,包括显示区和所述显示区外侧的周边区,所述显示区包括多个像素电路和分别连接到所述多个像素电路的多个显示元件,以显示图像;
无机绝缘层,设置在所述显示区中,所述无机绝缘层具有设置在彼此相邻的第一像素电路与第二像素电路之间的区域中的、作为开口或凹槽的下谷;
第一有机平坦化层,设置在所述第一像素电路和所述第二像素电路的整个区域之上,所述第一有机平坦化层填充所述下谷;以及
连接布线,设置在所述第一有机平坦化层上,所述连接布线将所述第一像素电路连接到所述第二像素电路,
其中,所述连接布线通过穿过所述第一有机平坦化层的第一接触孔连接到所述第一像素电路中的第一导电层,并且通过穿过所述第一有机平坦化层的第二接触孔连接到所述第二像素电路中的第二导电层,并且
其中,所述下谷围绕所述多个像素电路中的至少一个像素电路或一些像素电路。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述第一导电层和所述第二导电层通过所述下谷彼此间隔开,并且所述第一导电层和所述第二导电层设置在所述无机绝缘层的上表面上。
3.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述无机绝缘层包括第一栅绝缘层和设置在所述第一栅绝缘层上的第二栅绝缘层,
其中,所述第一导电层和所述第二导电层设置在所述第一栅绝缘层上并且通过所述下谷彼此间隔开,所述第二栅绝缘层覆盖所述第一导电层和所述第二导电层,并且所述第一接触孔和所述第二接触孔穿过所述第二栅绝缘层。
4.根据权利要求1所述的显示设备,进一步包括设置在所述连接布线上的层间绝缘层,所述层间绝缘层具有设置在所述第一像素电路与所述第二像素电路之间的区域中的、作为开口或凹槽的上谷。
5.根据权利要求4所述的显示设备,进一步包括设置在所述第一像素电路和所述第二像素电路的所述整个区域之上的第二有机平坦化层,所述第二有机平坦化层填充所述上谷。
6.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述多个像素电路包括与所述第二像素电路相邻的第三像素电路,所述显示设备进一步包括:
附加连接布线,设置在与所述连接布线相同的层上,所述附加连接布线将所述第二像素电路连接到所述第三像素电路;以及
层间绝缘层,设置在所述附加连接布线上,所述层间绝缘层具有在所述第二像素电路与所述第三像素电路之间的区域中的上谷。
7.根据权利要求6所述的显示设备,其中,所述附加连接布线与所述连接布线一体地形成。
8.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述多个像素电路中的每一个包括驱动薄膜晶体管和存储电容器,
其中所述驱动薄膜晶体管与所述存储电容器重叠。
9.根据权利要求1所述的显示设备,进一步包括:
弯曲有机材料层,在所述周边区中设置在弯曲区中,所述弯曲区围绕在第一方向上延伸的弯曲轴弯曲;以及
扇出布线,在第二方向上延伸并且设置在所述弯曲有机材料层上。
10.一种显示设备,包括在用于显示图像的显示区中的、在第一方向上依次设置的第一像素电路、第二像素电路和第三像素电路,所述显示设备进一步包括:
无机绝缘层,具有设置在所述第一像素电路与所述第二像素电路之间的第一区域中的、作为开口或凹槽的第一下谷;
第一有机平坦化层,设置在所述第一像素电路、所述第二像素电路和所述第三像素电路的整个区域之上,所述第一有机平坦化层填充所述第一下谷;
第一连接布线,设置在所述第一有机平坦化层上,所述第一连接布线与所述第一区域重叠并且连接所述第一像素电路与所述第二像素电路;
第二连接布线,设置在所述第一有机平坦化层上,所述第二连接布线连接所述第二像素电路与所述第三像素电路;
层间绝缘层,设置在所述第一连接布线和所述第二连接布线上,所述层间绝缘层具有设置在所述第二像素电路与所述第三像素电路之间的第二区域中的、作为开口或凹槽的第二上谷;以及
第二有机平坦化层,设置在所述第一像素电路、所述第二像素电路和所述第三像素电路的所述整个区域之上,所述第二有机平坦化层填充所述第二上谷。
11.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述层间绝缘层进一步具有设置在所述第一区域中的作为开口或凹槽的第一上谷。
12.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述无机绝缘层进一步具有设置在所述第二区域中的作为开口或凹槽的第二下谷。
13.根据权利要求10所述的显示设备,进一步包括垂直连接布线,所述垂直连接布线设置在所述层间绝缘层上并且在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸。
14.根据权利要求13所述的显示设备,其中,所述垂直连接布线包括驱动电压线和数据线。
15.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述无机绝缘层包括第一栅绝缘层和设置在所述第一栅绝缘层上的第二栅绝缘层,所述显示设备进一步包括:
第一导电层,在所述第一像素电路中设置在所述第一栅绝缘层上;以及
第二导电层,在所述第二像素电路中设置在所述第一栅绝缘层上;并且
其中,所述第一导电层和所述第二导电层通过所述第一下谷彼此间隔开,并且所述第一连接布线分别通过穿过所述第一有机平坦化层和所述第二栅绝缘层的第一接触孔和第二接触孔连接到所述第一导电层和所述第二导电层。
16.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述第一下谷和所述第二上谷中的至少一个围绕所述第一像素电路至所述第三像素电路中的至少一些像素电路。
17.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述第一像素电路和所述第二像素电路中的每一个包括彼此重叠的驱动薄膜晶体管和存储电容器,
其中,所述第一像素电路的所述存储电容器的上电极和所述第二像素电路的所述存储电容器的上电极通过作为所述第一连接布线之一的网状连接线连接。
18.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述第一像素电路、所述第二像素电路和所述第三像素电路中的每一个包括:
有机发光元件,包括像素电极、面对所述像素电极的对电极、以及包括设置在所述像素电极与所述对电极之间的有机发光层的中间层;以及
覆盖所述有机发光元件的封装层,
其中,所述封装层包括第一无机封装层、第二无机封装层和设置在所述第一无机封装层与所述第二无机封装层之间的有机封装层。
19.根据权利要求10所述的显示设备,其中,所述显示设备的所述显示区的至少一部分被折叠或卷曲。
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