CN112086485A - 显示设备 - Google Patents

显示设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112086485A
CN112086485A CN202010529511.8A CN202010529511A CN112086485A CN 112086485 A CN112086485 A CN 112086485A CN 202010529511 A CN202010529511 A CN 202010529511A CN 112086485 A CN112086485 A CN 112086485A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
thin film
film transistor
electrode
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010529511.8A
Other languages
English (en)
Inventor
韩在范
朴英吉
朴精花
安那璃
郑洙任
金起男
金纹成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Co Ltd filed Critical Samsung Display Co Ltd
Publication of CN112086485A publication Critical patent/CN112086485A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1216—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124—Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/126—Shielding, e.g. light-blocking means over the TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1251—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs comprising TFTs having a different architecture, e.g. top- and bottom gate TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1255—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs integrated with passive devices, e.g. auxiliary capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78618—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78633—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device with a light shield
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78651—Silicon transistors
    • H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
    • H01L29/78672—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor
    • H01L29/78675—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor with normal-type structure, e.g. with top gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本公开涉及一种显示设备，包括：基底，设置在基底上距基底的顶表面不同的距离处的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管。显示装置电连接到第一薄膜晶体管。第一薄膜晶体管包括：包含多晶硅的第一半导体层；以及第一栅极电极，在基底的厚度的方向上与第一半导体层的沟道区重叠。第二薄膜晶体管包括包含氧化物半导体的第二半导体层。第一栅极电极具有包含第一层和第二层的堆叠结构。第二层包含钛，并且第一层包含与第二层不同的材料。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年6月12日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0069553号韩国专利申请的优先权，上述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部合并于此。
技术领域
一个或多个实施例涉及一种显示设备。
背景技术
用于显示各种类型的电信号信息的显示装置已经得到快速发展。例如，已经开发了各种平板显示设备，其提供了改善的特征，诸如纤薄的外形、轻的重量和低的功耗。这些平板显示设备可以包括薄膜晶体管(TFT)和电容器等。根据包含在TFT中的半导体层的材料，TFT可以具有不同的特性。显示设备可以采用不同类型的TFT以提供改善的性能。
发明内容
例如，显示设备可以采用包含多晶硅半导体层的第一薄膜晶体管和包含氧化物半导体层的第二薄膜晶体管。通过经由热处理减少多晶硅半导体层内的缺陷(陷阱)，第一薄膜晶体管可以具有改善的特性。然而，为了改善第一薄膜晶体管的特性而执行的热处理可能影响氧化物半导体层，并且因此第二薄膜晶体管的特性可能被改变。
一个或多个示例性实施例包括一种能够改善多晶硅半导体层的特性而不影响氧化物半导体层的显示设备。
另外的方面将在随后描述中被部分地阐述，并且部分地将从描述中明显看出，或者可以通过实践本公开的所提出的实施例而获悉。
根据一个或多个示例性实施例，一种显示设备包括：基底，设置在基底上距基底的顶表面不同的距离处的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管。显示装置电连接到第一薄膜晶体管。第一薄膜晶体管包括：包含多晶硅的第一半导体层；以及第一栅极电极，在基底的厚度的方向上与第一半导体层的沟道区重叠。第二薄膜晶体管包括包含氧化物半导体的第二半导体层。第一栅极电极具有包含第一层和第二层的堆叠结构。第二层包含钛，并且第一层包含与第二层不同的材料。
第二层可以设置在第一层和第一半导体层之间。
第一栅极电极可以还包括设置在第一层上并且包含钛的第三层。
显示设备可以还包括在基底的厚度的方向上与第一薄膜晶体管重叠的电容器，并且第一栅极电极是电容器的第一电极。
电容器还包括在基底的厚度的方向上与第一电极重叠的第二电极，显示设备可以还包括：第一绝缘层，设置在第一半导体层和第一栅极电极之间；第二绝缘层，设置在第一栅极电极和第二电极之间；以及第三绝缘层，设置在第二电极上。第二半导体层可以设置在第三绝缘层上。
显示设备可以还包括：光阻挡层，在基底的厚度的方向上与第二半导体层重叠，设置在第二绝缘层和第三绝缘层之间，并且具有导电性。
第一半导体层可以还包括分别布置在沟道区的两侧上的漏极区和源极区。沟道区、源极区和漏极区可以用相同的杂质掺杂。沟道区的杂质的掺杂浓度可以小于漏极区和源极区的杂质的各个掺杂浓度的每个。
沟道区的杂质的掺杂浓度可以是1×e11/cm2至1×e13/cm2。
杂质可以是硼(B)。
第二半导体层的氢浓度可以大于第一半导体层的氢浓度。
这些和/或其他方面将从结合附图对实施例的下面描述中明显看出并且更容易理解。
附图说明
从结合附图的下述描述，本发明构思的某些示例性实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的俯视图；
图2是根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的(子)像素的等效电路图；
图3是根据本发明构思的示例性实施例的沿图1的线I-I’截取的截面图；
图4是图3的第一薄膜晶体管的示例性实施例的截面图；
图5是示出根据本发明构思的示例性实施例的图4的缓冲层、第一半导体层和第一绝缘层内的氢浓度的图；
图6是示出根据本发明构思的示例性实施例的图3的第一薄膜晶体管的阈值电压的大小的图；
图7是图3的第一薄膜晶体管的另一示例性实施例的截面图；和
图8是图3的第一薄膜晶体管的另一示例性实施例的截面图。
具体实施方式
由于本公开允许各种改变和许多实施例，将在附图中示出并且在书面描述中详细描述特定的示例性实施例。在下文中，将参照附图更充分地描述本公开的效果和特征以及实现它们的方法，在附图中示出了本发明构思的示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应解释为限于在本文中阐述的示例性实施例。
将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不应受到这些术语的限制。这些组件仅用于区分一个组件和另一个组件。
如在本文中所用，单数形式的“一”、“一种”和“所述”意图也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
将进一步理解，在本文中使用的术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定存在所陈述的特征或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征或组件。
将理解的是，当层、区或组件称为“形成于”另一层、区或组件上时，其可以直接或间接地形成在另一层、区或组件上。例如，可以存在中间层、区或组件。
为了便于解释，可以放大附图中的元件的尺寸。换句话说，由于为了便于解释而任意地示出了附图中组件的大小和厚度，下述示例性实施例不限于此。
当可以不同地实施某个示例性实施例时，可以与所描述的顺序不同地执行特定的过程顺序。例如，两个连续描述的过程可以基本上同时执行或以与所描述的顺序相反的顺序执行。
在下文中将参照附图更详细地描述本发明构思的一个或多个示例性实施例。与图号无关，相同或对应的那些组件被赋予相同的参考标记。
图1是根据本发明构思的示例性实施例的显示设备100的俯视图。图2是根据本发明构思的示例性实施例的显示设备100的一个(子)像素PX的等效电路图。图3是根据本发明构思的示例性实施例的沿图1的线I-I’截取的截面图。
尽管有机发光显示设备现在将被示出并描述为根据本发明构思的示例性实施例的显示设备100，但是本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，在其他示例性实施例中，显示设备100可以是各种不同类型的显示设备，诸如无机发光显示器、量子点发光显示器等。
参考图1，显示设备100包括基底110。显示设备100包括在其中显示图像的显示区域DA和位于显示区域DA外部的周边区域PA。例如，在图1中示出的示例性实施例中，周边区域PA在X和/或Y方向上沿着显示区域DA的周边设置。因此，基底110具有显示区域DA和周边区域PA。
多个像素PX可以布置在显示区域DA上。通过包括诸如有机发光二极管(OLED)的显示装置，多个像素PX中的每一个可以发射诸如红光、绿光、蓝光或白光的光。
图2示出了每个像素PX的等效电路的示例性实施例。参考图2，每个像素PX可以包括显示装置以及驱动显示装置的像素电路。在示例性实施例中，显示装置可以是有机发光二极管OLED。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。为了便于解释，在本文中将示出和描述包括有机发光二极管OLED作为显示装置的像素PX。
尽管在图2中每个像素PX包括信号线、初始化电压线141和电源电压线161，但是本发明构思的示例性实施例不限于此。根据另一示例性实施例，信号线、初始化电压线141或/和电源电压线161中的至少一条可以由相邻像素PX共享。
信号线包括传输第一扫描信号GWP的第一扫描线131、传输第二扫描信号GWN的第二扫描线151、传输第三扫描信号GI的第三扫描线153、传输光发射控制信号EM的光发射控制线133和与第一扫描线131相交并传输数据信号DATA的数据线171。
电源电压线161将第一电源电压ELVDD传输至第一薄膜晶体管T1，并且初始化电压线141传输初始化第一薄膜晶体管T1和有机发光二极管OLED的像素电极的初始化电压VINT。
像素PX的像素电路可以包括多个薄膜晶体管。例如，在图2中示出的示例性实施例中，像素电路包括第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、第七薄膜晶体管T7以及电容器Cst。第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6和第七薄膜晶体管T7包括图2的第一电极E11、E21、E31、E41、E51、E61、E71和第二电极E12、E22、E32、E42、E52、E62、E72。根据薄膜晶体管T1至T7的类型(p型或n型)和/或工作条件，第一电极E11至E71和第二电极E12至E72可以分别是源极电极(源极区)或漏极电极(漏极区)。电容器Cst包括第一电极41和第二电极43。
第一薄膜晶体管T1包括连接至电容器Cst的第一电极41的第一栅极电极G1、经由第五薄膜晶体管T5连接至电源电压线161的第一电极E11和经由第六薄膜晶体管T6电连接至有机发光二极管OLED的像素电极的第二电极E12。第一薄膜晶体管T1用作驱动晶体管，并且根据第二薄膜晶体管T2的开关操作接收数据信号DATA以及将电流Ioled供应到有机发光二极管OLED。
第二薄膜晶体管T2包括连接至第一扫描线131的第二栅极电极G2、连接至数据线171的第一电极E21和连接至第一薄膜晶体管T1的第一电极E11的第二电极E22。第二薄膜晶体管T2根据经由第一扫描线131接收的第一扫描信号GWP而导通，并且执行将从数据线171接收的数据信号DATA传输到第一薄膜晶体管T1的第一电极E11的开关操作。
第三薄膜晶体管T3包括连接至第二扫描线151的第三栅极电极G3，连接至第一薄膜晶体管T1的第二电极E12的第一电极E31，以及连接至电容器Cst的第一电极41、第四薄膜晶体管T4的第二电极E42和第一薄膜晶体管T1的第一栅极电极G1的第二电极E32。第三薄膜晶体管T3的第一电极E31经由第六薄膜晶体管T6也连接到有机发光二极管OLED的像素电极。第三薄膜晶体管T3根据经由第二扫描线151接收的第二扫描信号GWN而导通，并且以二极管方式连接第一薄膜晶体管T1。
第四薄膜晶体管T4包括连接至第三扫描线153的第四栅极电极G4，连接至初始化电压线141的第一电极E41，以及连接至电容器Cst的第一电极41、第三薄膜晶体管T3的第二电极E32和第一薄膜晶体管T1的第一栅极电极G1的第二电极E42。第四薄膜晶体管T4根据经由第三扫描线153接收的第三扫描信号GI而导通，并且将初始化电压VINT传输至节点N和第一薄膜晶体管T1的第一栅极电极G1，以由此初始化第一薄膜晶体管T1的栅极电压。
第五薄膜晶体管T5包括连接至光发射控制线133的第五栅极电极G5、连接至电源电压线161的第一电极E51、以及连接至第一薄膜晶体管T1的第一电极E11和第二薄膜晶体管T2的第二电极E22的第二电极E52。
第六薄膜晶体管T6包括连接至光发射控制线133的第六栅极电极G6、连接至第一薄膜晶体管T1的第二电极E12和第三薄膜晶体管T3的第一电极E31的第一电极E61、以及连接到有机发光二极管OLED的像素电极的第二电极E62。第五薄膜晶体管T5和第六薄膜晶体管T6根据经由光发射控制线133接收的光发射控制信号EM而同时导通，以允许电流能够在有机发光二极管OLED中流动。
第七薄膜晶体管T7包括连接到第一扫描线131的第七栅极电极G7、连接到第六薄膜晶体管T6的第二电极E62和有机发光二极管OLED的像素电极的第一电极E71、以及连接到初始化电压线141的第二电极E72。第七薄膜晶体管T7根据经由第一扫描线131接收的第一扫描信号GWP而导通，并且初始化有机发光二极管OLED的像素电极的电压。
电容器Cst包括连接到第一薄膜晶体管T1的第一栅极电极G1的第一电极41和连接到电源电压线161的第二电极43。电容器Cst的第一电极41也连接到第三薄膜晶体管T3的第二电极E32和第四薄膜晶体管T4的第二电极E42。
有机发光二极管OLED可以包括像素电极和与像素电极相对的公共电极。公共电极可以接收第二电源电压ELVSS。有机发光二极管OLED可以通过从第一薄膜晶体管T1接收电流并发光来显示图像。
第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6和第七薄膜晶体管T7中的至少一些可以包括不同类型的半导体层。例如，充当驱动晶体管的第一薄膜晶体管T1可以包括包含多晶硅的半导体层，并且充当开关晶体管的第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6和第七薄膜晶体管T7中的至少一些可以包括氧化物半导体层。
多晶硅在电子迁移率和可靠性方面是优异的。由于直接影响有机发光二极管OLED的亮度的第一薄膜晶体管T1包括包含多晶硅的半导体层，显示设备100可以具有高分辨率。
包括氧化物半导体层的薄膜晶体管具有低截止电流并且能够在低频处操作。因此，在示例性实施例中，第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6和第七薄膜晶体管T7中的至少一个包括氧化物半导体层。因此，可以减少显示设备100的功耗。
图3是示出显示设备100的一部分的截面图。为了便于解释，图3仅示出了像素PX的如上所述的组件中的第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、电容器Cst和有机发光二极管OLED。
参考图3，缓冲层11可以设置在基底110上。例如，如在图3的示例性实施例中所示，缓冲层11可以在Z方向上直接设置在基底110上，Z方向是在基底110的厚度的方向上并且垂直于与基底110的顶表面平行的X和Y方向。
基底110可以包括诸如玻璃、金属和聚合物树脂的各种材料中的一种或多种。当基底110包括金属时，基底110可以包括铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、钛(Ti)、钼(Mo)、不锈钢(SUS)、因瓦(Invar)合金、因科耐尔(Inconel)合金和可伐(Kovar)合金。基底110可以包括聚合物树脂，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。
缓冲层11可以使基底110的上表面平坦化并且阻挡异物等经由基底110进入。例如，缓冲层11可以包括诸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钛、氮化钛等的无机材料，或诸如聚酰亚胺、聚酯、丙烯酸等的有机材料，并且可以形成为单层或多层。
第一薄膜晶体管Tl设置在缓冲层11上。例如，如在图3的示例性实施例中所示，第一薄膜晶体管T1可以(例如，在Z方向上)直接设置在缓冲层11上。第一薄膜晶体管T1包括第一半导体层A1、第一栅极电极G1、第一源极电极S1和第一漏极电极D1。由于第一薄膜晶体管T1用作驱动晶体管，第一半导体层A1可以包括多晶硅。
第一栅极电极G1设置在第一半导体层A1上，并且第一源极电极S1和第一漏极电极D1响应于施加到第一栅极电极G1的信号而彼此电连接。
例如，第一栅极电极G1可以包括铝(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)中的至少一种材料。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的无机材料的第一绝缘层12可以设置在第一半导体层A1与第一栅极电极G1之间。例如，如在图3中示出，第一绝缘层12可以(例如，在Z方向上)直接设置在第一半导体层A1上，并且第一栅极电极G1可以(例如，在Z方向上)直接设置在第一绝缘层12上。第一绝缘层12提供在第一半导体层A1和第一栅极电极G1之间的绝缘。
电容器Cst可以(例如，在Z方向上)设置在第一栅极电极G1上并且与第一栅极电极G1重叠。电容器Cst可以包括第一电极41和第二电极43。包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的无机材料的第二绝缘层13可以设置在第一电极41和第二电极43之间。第一栅极电极G1也可以充当电容器Cst的第一电极41。例如，第一栅极电极G1和第一电极41可以形成为一体。如在图3中示出，第二绝缘层13可以(例如，在Z方向上)直接设置在电容器Cst的第一电极41上，并且电容器Cst的第二电极43可以(例如，在Z方向上)直接设置在第二绝缘层13上。
电容器Cst的第二电极43可以布置在第二绝缘层13上，使得第二电极43与电容器Cst的第一电极41(例如，在Z方向上)至少部分地重叠。第二电极43可以电连接到传输驱动电压的图2的电源电压线161。
可以将包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的无机材料的第三绝缘层14设置在第二电极43上。例如，如在图3的示例性实施例中所示，第三绝缘层14可以(例如，在Z方向上)直接设置在第二电极43上。第二薄膜晶体管T2可以设置在第三绝缘层14上，例如，第二薄膜晶体管T2可以(例如，在Z方向上)直接设置在第三绝缘层14上。从第二薄膜晶体管T2的底表面到基底110的顶表面的距离(例如，在Z方向上的长度)不同于从第一薄膜晶体管T1的底表面到基底110的顶表面的距离(例如，在Z方向上的长度)。例如，如在图3的示例性实施例中所示，从第二薄膜晶体管T2的底表面到基底110的顶表面的距离大于从第一薄膜晶体管T1的底表面到基底110的顶表面的距离。
第二薄膜晶体管T2包括第二半导体层A2、第二栅极电极G2、第二源极电极S2和第二漏极电极D2。由于第二薄膜晶体管T2用作开关晶体管，第二半导体层A2可以包括氧化物半导体。在示例性实施例中，氧化物半导体可以包括诸如锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)或钛(Ti)等的金属的氧化物。在一些示例性实施例中，氧化物半导体可以包括诸如锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)或钛(Ti)等的金属和该金属的氧化物的混合物。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。例如，在一些示例性实施例中，氧化物半导体可以是锌氧化物基材料，并且可以包括锌氧化物、In-Zn氧化物或Ga-In-Zn氧化物等。根据一些示例性实施例，氧化物半导体可以是在锌氧化物中含有诸如In和Ga的金属的In-Ga-Zn-O(IGZO)半导体。将理解的是，在图2中示出的示例性实施例中的第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2的第一电极E11、E21和第二电极E12、E22对应于在图3中示出的示例性实施例中的第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2的第一源极电极S1、第一漏极电极D1、第二源极电极S2和第二漏极电极D2。
在示例性实施例中，像素电路的第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6和第七薄膜晶体管T7中的至少一个，比如第二薄膜晶体管T2，可以包括氧化物半导体层。根据本发明构思的示例性实施例，驱动晶体管包括具有拥有优异可靠性的多晶硅半导体的半导体层，并且至少一个薄膜晶体管(例如，开关晶体管)包括具有拥有更低漏电流的氧化物半导体的半导体层。因此，显示设备100可以提供高可靠性和低功耗。
第二栅极电极G2可以设置在第二半导体层A2上。第四绝缘层15可以设置在第二栅极电极G2和第二半导体层A2之间。例如，第四绝缘层15可以(例如，在Z方向上)直接设置在第二半导体层A2上，并且第二栅极电极G2可以(例如，在Z方向上)直接设置在第四绝缘层15上。如在图3的示例性实施例中所示，第四绝缘层15可以仅在第二半导体层A2和第二栅极电极G2之间延伸。例如，如在图3中示出，第四绝缘层15的侧边缘在X方向上在第二半导体层A2的相应侧边缘的终止之前终止，并且第四绝缘层15的底表面仅直接接触第二半导体层A2的顶表面。然而，在其他示例性实施例中，第四绝缘层15可以形成为对应于基底110的整个区域。第二栅极电极G2可以处于距第一栅极电极G1不同的高度(例如，在Z方向上到基底110的顶表面的长度)，并且第二绝缘层13、第三绝缘层14和第四绝缘层15可以设置在第二栅极电极G2和第一栅极电极G1之间。例如，从第二栅极电极G2的底表面到基底110的顶表面的距离(例如，在Z方向上的长度)大于从第一栅极电极G1的底表面到基底110的顶表面的距离(例如，在Z方向上的长度)。
在示例性实施例中，第二栅极电极G2可以包括铝(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)和铜(Cu)中的至少一种材料，并且可以具有单层或多层结构。第四绝缘层15可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的无机材料。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
光阻挡层BML可以进一步布置成(例如，在Z方向上)与第二半导体层A2重叠。例如，光阻挡层BML可以设置在第二绝缘层13和第三绝缘层14之间。如在图3的示例性实施例中所示，光阻挡层BML的底部(例如，在Z方向上)直接接触第二绝缘层13的顶部，并且光阻挡层BML的顶部直接接触第三绝缘层14的一部分。光阻挡层BML可以防止光入射在第二薄膜晶体管T2上。光的入射在第二薄膜晶体管T2的第二半导体层A2中感应出光电流，导致第二薄膜晶体管T2的特性的下降。因此，包含光阻挡层BML可以防止第二薄膜晶体管T2的特性的下降。光阻挡层BML可以具有导电性并且可以电连接到第二薄膜晶体管T2的第二源极电极S2，由此改善第二薄膜晶体管T2的特性。
第五绝缘层16可以设置在第二栅极电极G2上，并且可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的无机材料以具有单层或多层结构。例如，如在图3的示例性实施例中所示，第五绝缘层16可以直接设置在第二栅极电极G2上，并且可以覆盖第二栅极电极G2的顶表面和侧边缘。
第一源极电极S1、第一漏极电极D1、第二源极电极S2和第二漏极电极D2设置在第五绝缘层16上。例如，如在图3中的示例性实施例中所示，第一源极电极S1、第一漏极电极D1、第二源极电极S2和第二漏极电极D2可以(例如，在Z方向上)直接设置在第五绝缘层16上。
第一源极电极S1和第一漏极电极D1可以经由接触孔电连接到第一半导体层A1。例如，在其中第四绝缘层15仅在第二半导体层A2和第二栅极电极G2之间延伸的实施例中，在第一绝缘层12、第二绝缘层13、第三绝缘层14和第五绝缘层16中形成的接触孔可以将第一源极电极S1和第一漏极电极D1电连接到第一半导体层A1。第二源极电极S2和第二漏极电极D2可以经由在第五绝缘层16中形成的接触孔电连接到第二半导体层A2，如在图3的示例性实施例中所示。在其中第四绝缘层15形成为对应于基底110的整个区域的示例性实施例中，第二源极电极S2和第二漏极电极D2可以经由在第四绝缘层15和第五绝缘层16中形成的接触孔电连接到第二半导体层A2。
在示例性实施例中，第一源极电极Sl、第一漏极电极Dl、第二源极电极S2和第二漏极电极D2可以包括铝(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)中的至少一种材料，并且考虑到导电性等可以具有单层或多层结构。
第六绝缘层17可以分别在具有上述结构的第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2上。例如，如在图3中示出，当有机发光二极管OLED(例如，在Z方向上)布置在比第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2高的位置时，第六绝缘层17可以覆盖第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2以平坦化由第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2引起的不平整。在示例性实施例中，第六绝缘层17可以包括有机材料，诸如丙烯酸、苯并环丁烯(BCB)或六甲基二硅氧烷(HMDSO)。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
导电层140可以布置在第六绝缘层17上。例如，如在图3的示例性实施例中所示，导电层140可以直接设置在第六绝缘层17上。导电层140可以是连接电极，连接电极将像素PX的电容器Cst以及(包括第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2的)多个晶体管的其中一个的一个电极电连接到像素电极210。
可以将包括诸如丙烯酸、BCB或HMDSO的有机材料的第七绝缘层18设置在导电层140上，并且可以将有机发光二极管OLED设置在第七绝缘层18上。例如，如在图3的示例性实施例中所示，第七绝缘层18(例如，在Z方向上)直接设置在导电层140上，并且有机发光二极管OLED直接设置在第七绝缘层18上。
有机发光二极管OLED包括像素电极210、对电极230和设置在像素电极210与对电极230之间并且包括发光层的中间层220。
像素电极210可以通过在第七绝缘层18中形成的接触孔电连接到导电层140。在示例性实施例中，像素电极210可以是透明(或半透明)电极或反射电极。在其中像素电极210是透明(或半透明)电极的实施例中，像素电极210可以包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)或氧化铝锌(AZO)。在其中像素电极210是反射电极的实施例中，像素电极210可以包括包含银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)或其化合物的反射层，以及包含ITO、IZO、ZnO、In2O3、IGO或AZO的层。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，并且像素电极210可以包括各种其他材料的任何一种，并且可以具有各种结构的任何一种，诸如，单层或多层结构。
第八绝缘层19可以设置在第七绝缘层18上。例如，如在图3的示例性实施例中所示，第八绝缘层19可以(例如，在Z方向上)直接设置在第七绝缘层18上。第八绝缘层19通过包括开口而限定发射区域，像素电极210的至少中心部分通过所述开口被暴露。在如在图3中示出的这个实施例中，第八绝缘层19覆盖像素电极210的边缘，并且因此增加像素电极210的边缘与设置在像素电极210之上的对电极230之间的距离，以由此防止在像素电极210的边缘上发生电弧等。在示例性实施例中，第八绝缘层19可以包括有机材料，诸如聚酰亚胺或HMDSO。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。
有机发光二极管OLED的中间层220包括发射层。发射层可以包括发射某种颜色的光的低分子或高分子有机材料。中间层220可以还包括空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一个功能层。功能层可以包括有机材料。
对电极230可以形成为构成多个有机发光二极管OLED的单体，并且因此可以对应于多个像素电极210。例如，对电极230可以在X方向上延伸，并且用作用于多个有机发光二极管OLED的对电极。在示例性实施例中，对电极230可以是透明(或半透明)电极或反射电极。在其中对电极230是透明(或半透明)电极的实施例中，对电极230可以具有包含诸如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或其化合物的具有小功函数的金属的层，以及包含ITO、IZO、ZnO或In2O3等的透明(或半透明)导电层。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此。在其中对电极230是反射电极的实施例中，对电极230可以具有包含Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或其化合物的层。对电极230的构造和包括在对电极230中的材料不限于如上所述的那些，并且可以对对电极230进行各种修改。
用于保护有机发光二极管OLED免受外部湿气或氧气等影响的封装层可以位于对电极230上。封装层可以覆盖显示区域DA并延伸超过显示区域DA。封装层可以包括：包含至少一种无机材料的无机封装层、以及包含至少一种有机材料的有机封装层。根据一些示例性实施例，封装层可以具有其中第一无机封装层、有机封装层和第二无机封装层彼此堆叠的堆叠结构。诸如用于减少外部光反射的偏振层、黑矩阵、滤色器和/或包含触摸电极的触摸屏层的各种功能层可以布置在封装层上。
如上所述，为驱动晶体管的第一薄膜晶体管T1的第一半导体层A1可以包括多晶硅。因此，可以经由热处理来减少第一半导体层A1内的缺陷(陷阱)，并且因此可以减小第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth以及可以增大阈值电压Vth的电压裕度。因此，可以改善第一薄膜晶体管T1的可靠性。然而，当执行热处理以提高第一薄膜晶体管T1的可靠性时，包括氧化物半导体层的第二薄膜晶体管T2的特性可能被改变。因此，难以经由热处理来改善第一薄膜晶体管T1的可靠性。另一方面，当第一薄膜晶体管T1的可靠性未被改善时，第一薄膜晶体管T1的驱动裕度太窄，并且可能在显示设备100上产生残像等。
因此，为了改善第一薄膜晶体管T1的可靠性而不影响第二薄膜晶体管T2，可以用杂质对第一半导体层A1掺杂。当用掺杂对第一半导体层A1的沟道区掺杂时，可以改善第一半导体层A1的滞后特性，并且可以增加阈值电压Vth的电压裕度。然而，当第一半导体层A1的沟道区中的杂质的掺杂浓度增加时，第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth在正(+)方向上偏移。例如，当第一半导体层A1的沟道区用硼(B)以3×e11/cm2的掺杂量掺杂时，第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth在正(+)方向上偏移约0.6V。因此，把在第一半导体层A1用杂质掺杂时产生的阈值电压值修改为近似等于在掺杂之前的阈值电压值将是有利的。这将在稍后参照图4至图8更详细地描述。
图4是图3的第一薄膜晶体管T1的示例性实施例的截面图。图5是示出根据示例性实施例的在图4的缓冲层11、第一半导体层A1和第一绝缘层12内的氢浓度的图。图6是示出根据示例性实施例的图3的第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth的大小的图。
为了便于解释，图4仅示出了第一薄膜晶体管T1的第一半导体层A1和第一栅极电极G1。
如在图4中示出，第一半导体层A1包括(例如，在Z方向上)与第一栅极电极G1重叠的沟道区AS以及(例如，在X方向上)分别布置在沟道区AS的两侧上的源极区SS和漏极区DS。通过用杂质对沟道区AS掺杂，即使在不进行热处理时，也可以改善第一薄膜晶体管T1的特性。
例如，第一薄膜晶体管T1可以是P沟道薄膜晶体管，并且源极区SS、漏极区DS和沟道区AS可以用P型杂质掺杂。杂质可以是例如硼(B)。然而，在其他示例性实施例中，杂质可以是一种或多种其他化合物。
在示例性实施例中，可以通过在缓冲层11上形成非晶硅层、将准分子激光施加到非晶硅层、以及使所述非晶硅层结晶，形成第一半导体层A1。在一个示例性实施例中，在结晶之前将杂质注入到非晶硅层中，并且然后可以使非晶硅层结晶。可替代地，可以首先使非晶硅层结晶并且可以形成第一半导体层A1，并且随后可以将杂质注入到第一半导体层A1中。
然后，可以在第一绝缘层12上形成第一栅极电极G1，并且可以通过使用第一栅极电极G1作为掩模将杂质二次注入到源极区SS和漏极区DS中。因此，源极区SS和漏极区DS的杂质掺杂浓度可以分别大于沟道区AS的杂质掺杂浓度。
例如，在示例性实施例中，沟道区AS的掺杂浓度可以是1×e11/cm2至1×e13/cm2。当沟道区AS的掺杂浓度大于1×e13/cm2时，第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth在正(+)方向上偏移的值太大，并且因此，如稍后将描述，即使当氢扩散到沟道区AS中被防止时，可能难以将偏移的阈值电压恢复到原始值。另一方面，当沟道区AS的掺杂浓度小于1×e11/cm2时，难以改善第一薄膜晶体管T1的特性。
源极区SS和漏极区DS的掺杂浓度的每个可以大于沟道区AS的掺杂浓度。例如，在示例性实施例中，源极区SS和漏极区DS的掺杂浓度的每个可以是大约1×e15/cm2。
在第一薄膜晶体管Tl等的制造期间，包括在诸如第一绝缘层12的无机层中的氢可能扩散到沟道区AS中。扩散到沟道区AS中的氢可能影响沟道区AS的掺杂浓度。换句话说，当氢扩散到用硼(B)掺杂的沟道区AS中时，第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth在正(+)方向上偏移的值可能增加，并且可能难以将偏移的阈值电压恢复到原始值。因此，应防止氢扩散到沟道区AS中。
如在图4的示例性实施例中所示，第一栅极电极G1可以具有包含钼(Mo)的第一层M1和包含钛(Ti)的第二层M2的堆叠结构。例如，第一栅极电极G1可以包括(例如，在Z方向上)直接设置在包含钼(Mo)的第一层M1上的包含钛(Ti)的第二层M2。如在图4的示例性实施例中所示，第二层M2可以直接设置在第一层M1的顶部上。第一层M1的顶表面可以直接接触第二层M2的底表面。第二层M2的钛(Ti)可以收集氢，并且因此可以防止氢扩散到沟道区AS中。尽管在示例性实施例中的第一层M1包含钼(Mo)，但是第一层M1可以包含与第二层M2的材料不同的另一种材料。
图5示出根据从第一绝缘层12到缓冲层11的深度测量氢浓度的结果。在图5的第一半导体层A1中的氢浓度是指在第一半导体层A1的沟道区AS中的氢浓度。图5的(5A)表示当第一栅极电极G1仅包括包含钼(Mo)的第一层M1时的氢浓度，并且图5的(5B)表示当第一栅极电极G1包括具有包含钼(Mo)的第一层M1和包含钛(Ti)的第二层M2的堆叠结构时的氢浓度。如从图5看出，与(5A)的情况比较，在(5B)的情况中在第一半导体层A1中的氢浓度显著降低。与第一栅极电极G1相比，图3的第二薄膜晶体管T2的第二栅极电极G2不具有能够收集氢的结构。因此，在图3的第二半导体层A2内的氢浓度可能大于在第一半导体层A1内的氢浓度。
图6示出了第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth。与图5的(5A)类似，图6的(6A)可以表示当第一栅极电极G1仅包括包含钼(Mo)的第一层M1时第一薄膜晶体管T1的参考阈值电压。在这个实施例中，沟道区AS不用硼掺杂，并且在第一薄膜晶体管T1的制造期间氢已经扩散到沟道区AS中。
图6的(6B)表示当沟道区AS用硼掺杂并且第一栅极电极G1除了第一层M1之外还包括第二层M2时第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth，并且图6的(6C)表示当沟道区AS用硼掺杂并且第一栅极电极G1仅包括第一层M1时第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth。
在将图6的(6A)和(6C)相互比较时，第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth由于硼的掺杂而在正(+)方向上改变。然而，在(6B)的情况中，即使与(6C)的情况类似地掺杂硼，第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth也与在(6A)的情况中非常相似。这是因为在第一薄膜晶体管T1的制造期间防止氢扩散到沟道区AS中可以防止第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth由于氢的扩散而在正(+)方向上进一步改变。
因此，根据本发明构思的示例性实施例，在沟道区AS中掺杂硼可以改善第一薄膜晶体管T1的特性，而不影响图3的第二薄膜晶体管T2，并且在第一栅极电极G1中包括包含钛的第二层M2可以防止第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth由于硼掺杂而改变。在这个示例性实施例中，当在沟道区AS中掺杂硼并且氢的扩散被阻止时，沟道区AS中的硼的掺杂浓度可以是1×e11/cm2至1×e13/cm2，其中第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth可以具有与参考阈值电压(图6的(6A))大约相同的值。
图7和图8是第一薄膜晶体管T1的另一示例性实施例的截面图。
图7的第一薄膜晶体管Tl包括第一栅极电极G1，第一栅极电极G1包括第一层M1和包含钛(Ti)的第二层M2二者，并且因此如上所述防止或最小化氢从缓冲层11和第一绝缘层12等扩散到第一半导体层A1中。然而，在图7的示例性实施例中，第一栅极电极G1包括设置在第一层M1下方的包含钛的第二层M2。例如，第二层M2的顶表面直接接触第一层M1的底表面。第二层M2可以位于第一层M1和第一半导体层A1之间，以有效地防止氢扩散到第一半导体层A1中。第一层M1可以包含与第二层M2的材料不同的另一种材料。例如，第一层M1可以不包含钛。
如在图8的示例性实施例中所示，第一栅极电极G1可以具有三层结构，其中第二层M2和第三层M3分别位于第一层M1的下方和上方。例如，第一层M1的底表面可以直接接触第二层M2的顶表面，并且第一层M1的顶表面可以直接接触第三层M3的底表面。在这个实施例中，第二层M2和第三层M3中的每一个可以包含钛。因此，第一栅极电极G1可以具有改善的氢收集能力，并且可以有效地防止氢扩散到第一半导体层A1中。
根据本发明构思的示例性实施例，采用不同类型的薄膜晶体管的显示设备可以通过包括具有改善的特性的薄膜晶体管来防止图像质量的下降。
尽管本公开已经参照本发明构思的示例性实施例被具体地示出和描述，但是本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下在形式和细节中进行各种改变。

Claims (10)

1.一种显示设备，其中，所述显示设备包括：
基底；
设置在所述基底上的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管布置在距所述基底的顶表面不同的距离处；以及
电连接到所述第一薄膜晶体管的显示装置，
其中，所述第一薄膜晶体管包括：包含多晶硅的第一半导体层；以及第一栅极电极，在所述基底的厚度的方向上与所述第一半导体层的沟道区重叠，
所述第二薄膜晶体管包括包含氧化物半导体的第二半导体层，以及
所述第一栅极电极具有包含第一层和第二层的堆叠结构，其中所述第二层包含钛，并且所述第一层包含与所述第二层不同的材料。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第二层设置在所述第一层和所述第一半导体层之间。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述第一栅极电极还包括设置在所述第一层上并且包含钛的第三层。
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：
电容器，在所述基底的所述厚度的所述方向上与所述第一薄膜晶体管重叠，
其中，所述第一栅极电极是所述电容器的第一电极。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其中：
所述电容器还包括在所述基底的所述厚度的所述方向上与所述第一电极重叠的第二电极，
所述显示设备还包括：第一绝缘层，设置在所述第一半导体层和所述第一栅极电极之间；第二绝缘层，设置在所述第一栅极电极和所述第二电极之间；以及第三绝缘层，设置在所述第二电极上，以及
所述第二半导体层设置在所述第三绝缘层上。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述显示设备还包括：
光阻挡层，在所述基底的所述厚度的所述方向上与所述第二半导体层重叠并且设置在所述第二绝缘层和所述第三绝缘层之间。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
所述第一半导体层还包括分别布置在所述沟道区的两侧上的漏极区和源极区，
所述沟道区、所述源极区和所述漏极区用相同的杂质掺杂，并且
所述沟道区的所述杂质的掺杂浓度小于所述漏极区和所述源极区的所述杂质的掺杂浓度。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述沟道区的所述杂质的所述掺杂浓度是在1×e11/cm2至1×e13/cm2的范围内。
9.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述杂质是硼。
10.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第二半导体层的氢浓度大于所述第一半导体层的氢浓度。
CN202010529511.8A 2019-06-12 2020-06-11 显示设备 Pending CN112086485A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190069553A KR20200142631A (ko) 2019-06-12 2019-06-12 디스플레이 장치
KR10-2019-0069553 2019-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112086485A true CN112086485A (zh) 2020-12-15

Family

ID=73735530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010529511.8A Pending CN112086485A (zh) 2019-06-12 2020-06-11 显示设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11315998B2 (zh)
KR (1) KR20200142631A (zh)
CN (1) CN112086485A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114023792A (zh) * 2021-10-25 2022-02-08 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022133640A1 (zh) * 2020-12-21 2022-06-30 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制作方法、显示装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI336508B (en) * 2005-10-13 2011-01-21 Ind Tech Res Inst Memory cell, pixel structure and manufacturing process of memory cell for display
KR101880721B1 (ko) 2011-06-21 2018-07-23 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터의 제조 방법, 상기 방법에 의해 제조된 박막 트랜지스터, 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법, 및 상기 방법에 의해 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
US9985082B2 (en) 2016-07-06 2018-05-29 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device comprising multi-type thin film transistor and method of manufacturing the same
KR20180005581A (ko) 2016-07-06 2018-01-16 엘지디스플레이 주식회사 멀티 타입의 박막 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법
CN107818986A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 天马日本株式会社 半导体装置及其制造方法和显示设备及其制造方法
JP2018125340A (ja) * 2017-01-30 2018-08-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20180097198A (ko) 2017-02-22 2018-08-31 삼성디스플레이 주식회사 트랜지스터, 이를 구비한 표시 장치 및 트랜지스터의 제조 방법
KR102465376B1 (ko) 2017-06-16 2022-11-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
CN107275390A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及显示装置
KR102349592B1 (ko) 2017-07-31 2022-01-10 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터, 어레이 기판 및 이를 포함하는 반사형 표시장치
KR102448095B1 (ko) 2017-09-08 2022-09-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 표시 장치 제조 방법, 및 전극 형성 방법
WO2019114834A1 (zh) * 2017-12-15 2019-06-20 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法和显示装置
CN108447822A (zh) * 2018-05-18 2018-08-24 武汉华星光电技术有限公司 Ltps tft基板的制作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114023792A (zh) * 2021-10-25 2022-02-08 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200395425A1 (en) 2020-12-17
US11315998B2 (en) 2022-04-26
KR20200142631A (ko) 2020-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11430851B2 (en) Display device having stretchable substrate
US9748320B2 (en) Thin-film transistor substrate and display device comprising the same
US11600678B2 (en) Organic light-emitting diode display device
KR20170136146A (ko) 유기발광 표시장치
KR102268493B1 (ko) 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조방법
US11637152B2 (en) Array substrate and method for manufacturing the same, and display device having photosensitive element, light emitting device and sensing transistor
US11393888B2 (en) Thin film transistor substrate and display apparatus including the same
US8669700B2 (en) Organic light emitting diode display including source and drain electrodes separated from a gate electrode
KR20150066428A (ko) 유기전계 발광소자
US9728122B2 (en) Organic light emitting diode display
KR20180069974A (ko) 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 표시 장치
CN112086485A (zh) 显示设备
US10879329B2 (en) Semiconductor device, semiconductor substrate, luminescent unit, and display unit
US11502111B2 (en) Display apparatus
US11910648B2 (en) Thin film transistor substrate, display apparatus, and method of manufacturing the thin film transistor substrate
US20220399420A1 (en) Display apparatus and method of manufacturing the same
US20240074235A1 (en) Display Apparatus Having an Oxide Semiconductor
US11569269B2 (en) Display apparatus and method of manufacturing the same
US20240178209A1 (en) Display Device Including Oxide Semiconductor
US20240072064A1 (en) Thin film transistor array substrate including oxide semiconductor pattern and display device including the same
KR20240032525A (ko) 박막 트랜지스터 및 이를 갖는 전계 발광 표시 장치
KR20240078798A (ko) 산화물 반도체를 포함하는 디스플레이 장치
KR20220070082A (ko) 표시 장치
TW202412357A (zh) 薄膜電晶體、電致發光顯示裝置及驅動電晶體
CN117673090A (zh) 包括氧化物半导体图案的显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination