CN116709841A - 发光显示设备 - Google Patents

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罗炫锡
金相吉
安宰俊
朴炯宣
玄昌锡
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LG Display Co Ltd
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Abstract

本公开内容提供了一种发光显示设备,其包括:包括第一区域和第二区域的基板;第一薄膜晶体管(TFT),其设置在基板的第一区域中,并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极以及第一漏电极;第二薄膜晶体管TFT,其设置在基板的第二区域中,并且包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极;在第一半导体图案与第二半导体图案之间的至少一个绝缘层;在第一半导体图案下方的第一阻挡层;以及在第二半导体图案下方的第二阻挡层。

Description

发光显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年2月28日提交的韩国专利申请第10-2022-0025905号的优先权,在此通过引用将其并入用于所有目的,如同在此完整阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及发光显示设备,更具体地,涉及一种发光显示设备,该发光显示设备包括多个薄膜晶体管(TFT)以简化工艺并改进发光显示设备的驱动稳定性。
背景技术
最近,能够在与正在观看信息的用户交互的同时显示各种类型的信息的显示装置具有各种尺寸和形式以及各种功能。
这样的显示装置的示例包括液晶显示(LCD)装置、电泳显示装置(FPD)、发光二极管(LED)显示装置等。
LED显示装置是一种自发光显示装置,其与LCD装置不同,不需要光源,因此可以以轻质且薄的形式制造。LED显示装置作为下一代显示器正在被研究,这是因为其可以用低电压驱动并且因此在功耗方面具有优势,并且在色彩实现、响应速度、视角和对比率(CR)方面都非常出色。
当LED显示装置是有机LED(OLED)显示装置时,发光元件层可以是包括阳极电极、发光层和阴极电极的有机发光元件层。此外,可以使用包括作为发光元件层的量子点(QD)的量子点LED(QLED)。尽管本文中假设LED显示装置是OLED显示装置,但是发光元件层的类型不限于此。
OLED显示装置通过多个像素在屏幕上显示信息,每个像素包括具有发光的发光层的发光元件层,并且OLED显示装置根据驱动像素的方法可以分类为有源矩阵型OLED显示器(AMOLED)或无源矩阵型OLED显示器(PMOLED)。
AMOLED通过使用薄膜晶体管(TFT)控制流过OLED的电流来显示图像。
AMOLED可以包括各种类型的TFT,包括开关TFT、连接到开关TFT的驱动TFT和连接到驱动TFT的OLED。
可以在基板的显示区域中设置用于控制发光元件层的操作的多个驱动电路。发光元件层可以电连接到驱动电路。驱动电路可以根据扫描信号将对应于数据信号的驱动电流供应到发光元件层。像素驱动电路可以包括多个TFT和存储电容器。
多个TFT可以包括不同类型的半导体图案的形式或混合形式的TFT。
发明内容
发明人已经认识到,由于使用不同类型的半导体图案,例如,由低温多晶硅(LTPS)材料形成的多晶半导体图案和由氧化物形成的氧化物半导体图案,制造包括多晶硅半导体图案的TFT的工艺和使用氧化物半导体图案制造TFT的工艺应该分开执行,从而增加了工艺的数目并且使工艺复杂化。多晶半导体图案和氧化物半导体图案对于化学气体表现出不同的特性,从而使工艺更加复杂。
当OLED显示装置被应用为用于其上显示大量静止图像的智能手表等的LED显示装置时,在显示静止图像时可能会出现漏电流,从而增加功耗。因此,对简化LED显示装置的制造工艺和改进LED显示装置的TFT的稳定性的方法进行了多种研究,但结果并不理想,因此开发这样的LED显示装置很迫切。
本公开内容旨在提供一种发光显示设备,其中在半导体图案之间设置有绝缘层以保护不同类型的薄膜晶体管(TFT)的半导体图案。
本公开内容还旨在提供一种发光显示设备,其中在不同类型的半导体图案之间设置有绝缘层,以保护不同类型的TFT的半导体图案并减少工艺数目。
本公开内容还旨在提供一种发光显示设备,其中不同TFT中的每一个的栅电极以及源电极和漏电极设置在同一层上以减少工艺数目和制造成本。
本公开内容还旨在提供一种发光显示设备,其包括在不同TFT下方的阻挡层以确保TFT在被驱动时的稳定性。
本公开内容还旨在提供一种发光显示设备,其中到包括氧化物半导体图案的驱动TFT下方的阻挡层的距离被设置成小于到另一TFT下方的阻挡层的距离以防止在低灰度下发生屏幕模糊。
根据本公开内容的实施方式的发光显示设备包括:基板,其包括第一区域和第二区域;第一TFT,其设置在基板的第一区域中并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;第二TFT,其设置在基板的第二区域中并且包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极;在第一半导体图案与第二半导体图案之间的至少一个绝缘层;在第一半导体图案下方的第一阻挡层;以及在第二半导体图案下方的第二阻挡层。
根据本公开内容的另一实施方式的发光显示设备包括:基板,其包括第一区域和第二区域;第一TFT,其设置在基板的第一区域中并包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;第二TFT,其设置在基板的第二区域中并包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极;在第一半导体图案下方的第一阻挡层;以及在第二半导体图案下方的第二阻挡层。
在根据本公开内容的实施方式的发光显示设备中,在不同类型的薄膜晶体管(TFT)的半导体图案之间设置有绝缘层,以保护半导体图案并改进发光显示设备的显示质量和稳定性。
在根据本公开内容的实施方式的发光显示设备中,不同类型的半导体图案设置成与绝缘层的上侧和下侧接触,以在形成另一个半导体图案期间保护每个TFT的半导体图案并且减少工艺数目。
在根据本公开内容的实施方式的发光显示设备中,不同类型的TFT的栅电极以及源电极和漏电极设置在同一层上,以减少工艺数目和制造成本。
在根据本公开内容的实施方式的发光显示设备中,在不同的TFT下方设置有阻挡层以确保TFT在被驱动时的稳定性,从而改进显示质量。
在根据本公开内容的实施方式的发光显示设备中,到包括氧化物半导体图案的驱动TFT下方的阻挡层的距离被设置成小于到另一个TFT下方的阻挡层的距离,以减小驱动TFT中的电流变化,从而防止在低灰度下的驱动TFT中出现画面模糊。
本公开内容的效果不限于此,并且本领域普通技术人员将从以下描述清楚地理解这里未描述的其他效果。
附图说明
本公开内容的上述和其他方面、特征和优点根据以下结合附图的详细描述将变得更加明显,其中:
图1是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的框图;
图2是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的子像素的示意框图;
图3是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的子像素的电路图;
图4是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的截面图;
图5是根据本公开内容的实施方式的包括触摸传感器层的发光显示设备的截面图;
图6是根据本公开内容的另一实施方式的发光显示设备的截面图;
图7是根据本公开内容的另一实施方式的发光显示设备的截面图;
图8A是根据本公开内容的另一实施方式的图7的第二薄膜晶体管(TFT)的截面图;
图8B是示出存在于图8A的第二TFT中的寄生电容器之间的关系的电路图;以及
图9是根据本公开内容的另一实施方式的发光显示设备的截面图。
具体实施方式
本公开内容的优点和特征以及实现它们的方法将从下面结合附图详细描述的实施方式中变得明显。然而,本公开内容不限于在本文中阐述的实施方式并且可以以许多不同的形式实施。提供这些实施方式仅仅是为了使本公开内容更加透彻和完整,并将本公开内容的范围充分传达给本领域普通技术人员。
附图中示出的用于描述本公开内容的实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数目等仅仅是示例,因此本公开内容不限于此。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的部件。在本公开内容的以下描述中,当确定相关公知技术由于不必要的细节而使本公开内容的主题模糊时,将不再对其进行详细描述。应当理解的是,术语“包括”、“具有”、“包含”等,当在本文中使用时,包括添加其他部件,除非使用“仅”。如本文中所用的,单数形式也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。
应当理解的是,即使内容没有清楚地指示误差范围,部件也可以被解释为包括误差范围。
当使用例如“上”、“上方”、“下方”、“旁边”等来描述两个部件之间的位置关系时,一个或更多个其他部件可以位于这两个部件之间,除非使用“紧接”或“直接”。
当使用“之后”、“随后”、“下一个”、“之前”等来描述时间关系,即临时上下文关系时,这样的术语应理解为包括不连续性,除非使用“紧接”或“直接”。
尽管本文使用“第一”、“第二”等来描述各种部件,但是这些部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件与另一个部件。因此,在不脱离本公开内容的技术范围的情况下,下文描述的第一部件可以称为第二部件。
诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”的术语可以用于描述本公开内容的部件。这样的术语仅用于将一个部件与另一部件区分开来,并且部件的本质、顺序、次序、数目等不受术语的限制。应该理解的,当一个部件被称为“耦接到”、“与……组合”或“连接到”另一个部件时,该部件可以直接耦接或连接到另一个部件,或者该部件可以通过插入其之间的其他部件间接耦接或连接到另一个部件,除非上下文另有明确指示。
术语“至少一个”应被理解为包括彼此相关的部件的一个或更多个组合的全部。例如,“第一部件、第二部件和第三部件中的至少一个”可以理解为不仅包括第一部件、第二部件或第三部件,而且还包括第一部件、第二部件和第三部件中的至少两个的组合。
如本文所用,术语“设备”可以理解为包括显示装置,例如,液晶模块(LCM)或包括显示面板和用于驱动显示面板的驱动器的有机发光二极管显示(OLED)模块。术语“设备”可以理解为还包括成套电子设备或成套装置或设备,例如,作为包括LCM、OLED模块等的完整产品或最终产品的膝上型计算机、电视机或计算机监视器;包括车辆或汽车设备或其他形式的车辆的装备设备;诸如智能手机或电子平板的移动电子设备。
因此,本文描述的设备可以理解为显示装置,例如,LCM或OLED模块,或者包括LCM或OLED模块的应用产品或成套装置(其为最终消费装置)。
在一些实施方式中,包括显示面板、驱动器等的LCM或OLED模块可以称为“显示装置”,而作为包括LCM或OLED模块的完整产品的电子装置可以称为“成套装置”。例如,显示装置可以包括诸如液晶显示器(LCD)或OLED的显示面板,以及作为用于驱动显示面板的控制器的源极印刷电路板(PCB)。成套装置还可以包括成套PCB,成套PCB是电连接到源极PCB以驱动整个成套装置的成套控制器。
当用于本公开内容的实施方式时,术语“显示面板”可以理解为包括各种形式的显示面板,例如,液晶显示面板、OLED显示面板和电致发光显示面板,但实施方式不限于此。例如,显示面板可以是根据本公开内容的实施方式的当通过振动装置振动时生成声音的显示面板。应用于根据本公开内容的实施方式的显示装置的显示面板的形式或尺寸不受限制。
本公开内容的各个实施方式的特征可以彼此部分或全部地结合,或者以各种方式在技术上彼此关联地实施,并且这些实施方式可以彼此独立地或一起实施。
在下文中,将参照在本文中阐述的附图和实施方式来描述本公开内容的实施方式。为了便于描述,附图中所示的部件的比例可能被夸大,因此实施方式不限于此。
在下文中,将参照附图详细描述本公开内容的各种实施方式。
图1是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的框图。
参照图1,根据本公开内容的实施方式的发光显示设备100包括显示面板PAN、用于将信号传输到显示面板PAN的图像处理器10、劣化补偿器50、存储器60、时序控制器20、数据驱动器40、电源80和栅极驱动器30。
图像处理器10输出用于驱动各种装置的驱动信号以及从外部供应的图像数据。从图像处理器10输出的驱动信号的示例可以包括数据使能信号、垂直同步信号、水平同步信号、时钟信号等。
劣化补偿器50可以基于从数据驱动器40施加的感测电压Vsen计算显示面板的子像素SP的劣化补偿增益值,基于劣化补偿增益值计算调光权重,根据劣化补偿增益值和调光权重对当前帧的每个子像素SP的输入图像数据Idata进行调制,以及将经调制的图像数据Mdata提供到时序控制器20。
时序控制器20可以从劣化补偿器50接收驱动信号等以及经修改的图像数据。时序控制器20可以基于从图像处理器10输入的驱动信号生成并输出用于控制栅极驱动器30的操作时序的栅极时序控制信号GDC和用于控制数据驱动器40的操作时序的数据时序控制信号DDC。
时序控制器20可以通过控制栅极驱动器30和数据驱动器40的操作时序从每个子像素SP获得至少一个感测电压Vsen,并且将至少一个感测电压Vsen施加到劣化补偿器50。
栅极驱动器30可以响应于从时序控制器20供应的栅极时序控制信号GDC将扫描信号输出到显示面板PAN。栅极驱动器30可以通过多条栅极线GL1到GLm输出扫描信号。栅极驱动器30可以以集成电路(IC)的形式提供,但不限于此。栅极驱动器30可以设置成通过在发光显示设备100的基板上直接堆叠TFT而形成的板内栅极(GIP)结构。GIP结构可以包括多个电路,例如,移位寄存器和电平转换器。
数据驱动器40可以响应于从时序控制器20输入的数据时序控制信号DDC向显示面板PAN输出数据电压。数据驱动器40可以对呈数字形式、从时序控制器20供应的数据信号DATA进行采样和锁存,以基于伽马电压将数据信号DATA转换为模拟形式的数据电压。数据驱动器40可以通过多条数据线DL1至DLn输出数据电压。
数据驱动器40可以将通过感测电压引出线从显示面板PAN输入的感测电压Vsen施加到劣化补偿器50。数据驱动器40可以以集成电路(IC)的形式安装在显示面板PAN上或与各种图案一起直接堆叠在显示面板PAN上,但实施方式不限于此。
存储器60不仅可以存储劣化补偿增益的查找表,还可以存储每个子像素SP的发光元件层的劣化补偿时间。发光元件层的劣化补偿时间可以理解为发光显示设备100被驱动的次数或持续时间。
电源80可以输出高电位驱动电压EVDD和低电位驱动电压EVSS并将它们施加到显示面板PAN。高电位驱动电压EVDD和低电位驱动电压EVSS可以通过电力线提供到显示面板PAN。从电源80输出的电压可以输出到栅极驱动器30或数据驱动器40以用于驱动栅极驱动器30或数据驱动器40。
图2是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的子像素的示意框图。图3是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的子像素的电路图。
虽然图3作为示例示出了具有包括三个TFT和一个存储电容器的3T1C结构的发光显示设备,但本公开内容的发光显示设备不限于此,并且适用于诸如4T1C结构、5T1C结构、6T1C结构、7T1C结构、8T1C结构、4T2C结构、5T2C结构、6T2C结构、7T2C结构、8T2C结构的各种结构。
参照图2和图3,根据本公开内容的实施方式的发光显示设备100包括栅极线GL、数据线DL、电力线PL和感测线SL,并且每个子像素SP包括第一开关TFT ST1、第二开关TFTST2、驱动TFT DT、有机发光元件D和存储电容器Cst。
有机发光元件D包括连接到第二节点N2的阳极电极、连接到低电位驱动电压EVSS的输入端子的阴极电极、以及位于阳极电极与阴极电极之间的发光元件层。
驱动TFT DT可以根据栅极-源极电压Vgs控制流过有机发光元件D的电流Id。驱动TFT DT可以包括连接到第一节点N1的栅电极、连接到电力线PL并且被施加高电位驱动电压EVDD的漏电极、以及连接到第二节点N2的源电极。
存储电容器Cst连接在第一节点N1和第二节点N2之间。存储电容器Cst可以对于一帧保持一定的电压。
当显示面板PAN被驱动时,第一开关TFT ST1响应于栅极信号SCAN将在数据线DL中充电的数据电压Vdata施加到第一节点N1以接通驱动TFT DT。在这种情况下,第一开关TFTST1可以包括连接到栅极线GL并且被输入栅极信号SCAN的栅电极、连接到数据线DL并且被输入数据电压Vdata的漏电极、以及连接到第一节点N1的源电极。
第二开关TFT ST2响应于感测信号SEN对第二节点N2和感测电压引出线SRL之间的电流进行切换,以将第二节点N2的源极电压存储在感测电压引出线SRL的感测电容器Cx中。当显示面板PAN被驱动时,第二开关TFT ST2响应于感测信号SEN对第二节点N2和感测电压引出线SRL之间的电流进行切换,以将驱动TFT DT的源极电压重置为初始化电压Vpre。在这种情况下,第二开关TFT ST2的栅电极连接到感测线SL,其漏电极连接到第二节点N2,并且其源电极连接到感测电压引出线SRL。
图4是根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的截面图。
根据本公开内容的实施方式的发光显示设备100可以包括基板110、第一半导体图案210、第二半导体图案310和第一绝缘层131。
在基板110上,第一TFT 200、第二TFT 300和存储电容器400可以分别设置在第一区域P1、第二区域P2和第三区域P3中。
第一区域P1、第二区域P2和第三区域P3可以是基板110的不同区域。第一区域P1、第二区域P2和第三区域P3可以设置在显示区域或非显示区域中。例如,第一TFT 200可以设置在非显示区域中,第二TFT 300可以设置在显示区域中,但是实施方式不限于此。
替选地,第一区域P1、第二区域P2和第三区域P3可以设置在显示区域中。例如,第一TFT 200、第二TFT 300和存储电容器400可以设置在单个子像素SP中。第一TFT 200可以是开关TFT。第二TFT 300可以是驱动TFT。
存储电容器400可以存储通过数据线施加的数据电压一段时间,并将数据电压提供到发光元件层500。
基板110可以支承发光显示设备的各种部件。基板110可以由具有柔性(或顺应性)的塑料材料形成。例如,基板110可以由聚酰亚胺、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的至少一种形成,但不限于此。当基板110由塑料材料形成时,可以在由玻璃形成的支承基板设置在基板110下方的状态下执行发光显示设备100的制造过程,并且可以在制造过程完成后解除支承基板。此外,背板(或板)可以设置在基板110下方以在支承基板解除之后支承基板110。
当基板110由塑料材料形成时,水分可能会渗入基板110并移动到TFT或发光元件层,从而使发光显示设备100的性能劣化。根据本公开内容的实施方式的发光显示设备可以包括由塑料材料形成的两个基板,以防止发光显示设备的性能由于水分而劣化。此外,可以在两个基板之间形成无机膜,以防止水分渗入两个基板,从而改进产品性能的可靠性。无机膜可以设置成硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的单层或包括两者的多层,但不限于此。
基板110可以理解为包括形成在其上的元件和功能层(例如,开关TFT、连接到开关TFT的驱动TFT、连接到驱动TFT的有机发光元件、保护层等)的构思,但不限于此。
缓冲层120可以设置在基板110的所有表面上。缓冲层120可以改进缓冲层120上的层与基板110之间的粘结性,并且阻挡各种缺陷,例如,从基板110泄漏的碱性成分。另外,缓冲层120可以延缓渗透基板110的水分或氧气的扩散。
缓冲层120可以包括硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的单层或包括两者的多层。当缓冲层120包括多个层时,可以交替地形成硅氮化物(SiNx)和硅氧化物(SiOx)。
基于基板110的类型和材料、TFT的结构和类型等,可以省略缓冲层120。
在缓冲层120上,第一TFT 200和第二TFT 300可以分别设置在第一区域Pl和第二区域P2中。
在第一区域Pl中,第一TFT 200的第一半导体图案210可以设置在缓冲层120上。
第一半导体图案210可以由多晶半导体形成。例如,多晶半导体可以由低温多晶硅(LTPS)形成。当第一半导体图案210由多晶半导体形成时,能耗低且可靠性高。
此外,第一半导体图案210可以由非晶硅(a-SI)或诸如并五苯的各种有机半导体材料形成。替选地,第一半导体图案210可以由氧化物形成,但不限于此。
第一半导体图案210可以通过在缓冲层120上沉积非晶硅(a-Si)材料、通过执行脱氢、结晶、活化和氢化形成多晶硅以及图案化多晶硅来形成。
第一半导体图案210可以包括第一沟道区,在该第一沟道区上未执行掺杂并且当驱动第一TFT 200时在第一沟道区中形成用于电子或空穴在第一半导体图案210中的移动的沟道。第一沟道区可以与第一栅电极230交叠。
作为通过掺杂工艺形成的导电区的第一源极区和第一漏极区可以设置在第一沟道区的两侧。第一源极区是第一半导体图案210的连接到第一源电极250的部分,第一漏极区是第一半导体图案210的连接到第一漏极270的部分。
第一源极区和第一漏极区可以通过用离子掺杂多晶硅材料来形成。
第一源极区和第一漏极区是通过将III族或V族元素注入多晶硅材料中形成的导电区。例如,第一源极区和第一漏极区可以包括磷(P)或硼(B)。
当使用多晶半导体材料制备TFT的半导体图案时,当多晶半导体材料中存在空位时,多晶半导体材料的特性可能会降低,因此执行热处理以使绝缘层例如硅氮化物(SiNx)中包含的氢扩散到多晶半导体材料中,使得多晶半导体材料中的空位可以被氢填充,从而改进半导体图案的器件特性。例如,在制造过程中,诸如硅氮化物(SiNx)的绝缘层中可能包含许多氢粒子。当由于进行热处理而包含在诸如硅氮化物(SiNx)的绝缘层中的氢通过随后的热处理扩散到作为多晶半导体图案的第一半导体图案210中时,多晶半导体材料中的空位可以用氢填充,从而改进第一半导体图案210的器件特性。因此,可以稳定第一半导体图案210。第一绝缘层131可以设置在第一半导体图案210上。第一绝缘层131可以设置在第一TFT200的第一半导体图案210和第二TFT 300的第二半导体图案310之间,以使第一半导体图案210和第二半导体图案310彼此绝缘。本文中所用的术语“之间”包括在水平、垂直和/或对角线方向上的之间的含义。例如,图4中的第一绝缘层131具有在第一半导体图案210与第二半导体图案310之间水平延伸的部分,并且可以说成是水平地处于第一半导体图案210与第二半导体图案310之间。第一绝缘层131的下表面与第一半导体图案210相邻,并且第一绝缘层131的上表面与第二半导体图案310相邻,使得第一绝缘层131可以说成是垂直地处于第一半导体图案210与第二半导体图案310之间。尽管第一绝缘层131的上表面在图4中被示为在水平地处于第一半导体图案210与第二半导体图案310之间的区域中与第一半导体图案210的上表面共面,但是在一些实施方式中,第一绝缘层131可以比第一半导体图案210更厚,或者比第一半导体图案210更薄。
第一绝缘层131可以设置在第一区域Pl中的第一半导体图案210和第一栅电极230之间。第一绝缘层131可以设置在第二区域P2中的第二半导体图案310和缓冲层120或基板110之间。
第一绝缘层131可以由诸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的绝缘无机材料或绝缘有机材料形成。第一绝缘层131可以包括用于将第一源电极250和第一漏电极270电连接到第一半导体图案210的孔。
第一绝缘层131包括上侧和下侧,第一绝缘层131的下侧可以与第一半导体图案210接触,并且第一绝缘层131的上侧可以在与第二半导体图案310接触。例如,第一绝缘层131的下侧与第一半导体图案210的上侧接触,并且第一绝缘层131的上表面可以与第二半导体图案310的下侧接触。尽管在本说明书中示出了在第一半导体图案210和第二半导体图案310之间设置有一个绝缘层,但是实施方式不限于此并且可以提供至少一个绝缘层。
通过在第一半导体图案210和第二半导体图案310之间设置第一绝缘层131,即使在设置下述不同类型的半导体图案时,也可以在有益于形成半导体图案的过程中保护半导体图案,从而改进发光显示设备的显示质量和稳定性。
第二TFT 300的第二半导体图案310可以设置在第二区域P2中的第一绝缘层131上。
第二半导体图案310可以由氧化物半导体形成。当适合高速操作的多晶半导体图案用作驱动TFT的半导体图案时,在关断状态下会生成漏电流,从而增加功耗。因此,半导体图案可以由有助于阻挡漏电流的氧化物形成。
因为氧化物半导体材料具有比硅半导体材料更大的带隙,所以电子在关断状态下不能通过带隙或难以通过带隙,因此减少了关断电流。
关断电流是处于关断状态的TFT的源电极和漏电极之间的漏电流。当驱动TFT由具有低关断电流的氧化物半导体材料形成时,即使长时间保持关断状态,阻挡漏电流的效果也很高,从而使以低速对驱动TFT进行驱动时像素的亮度变化最小化。此外,关断状态下的漏电流低,从而降低了功耗。
第二半导体图案310可以由金属氧化物(例如,铟镓锌氧化物(IGZO)、铟锌氧化物(IZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)或铟镓氧化物(IGO))形成,但实施方式不限于此。
金属氧化物材料的导电性能可以通过注入杂质的掺杂工艺来改进。
第二半导体图案310可以包括第二沟道区,在该第二沟道区上未执行掺杂,并且当驱动第二TFT 300时在第二沟道区中形成用于电子或空穴在第二半导体图案310中的移动的沟道。第二沟道区可以与第二栅电极330交叠。
作为通过掺杂工艺形成的导电区的第二源极区和第二漏极区可以设置在第二沟道区的两侧。第二源极区是第二半导体图案310的连接到第二源电极350的部分,第二漏极区是第二半导体图案310的连接到第二漏电极370的部分。
第二源极区和第二漏极区可以通过将诸如硼的III族元素注入金属氧化物材料中的掺杂工艺形成。
第二绝缘层132可以设置在第二半导体图案310上。第二绝缘层132可以设置在第一半导体图案210和第一栅电极230之间以及第二半导体图案310和第二栅电极330之间。例如,第二绝缘层132可以设置在第一区域P1中的第一半导体图案210与第一栅电极230之间。第二绝缘层132可以设置在第二区域P2中的第二半导体图案310与第二栅电极330之间。
第二绝缘层132可以设置在第一半导体图案210与第一TFT 200的第一栅电极230之间,并且第一绝缘层131和第二绝缘层132可以设置在第一半导体图案210与第一栅电极230之间。第二绝缘层132可以与第一绝缘层131一起使第一半导体图案210和第一栅电极230彼此绝缘。
第二绝缘层132可以设置在第二半导体图案310与第二TFT 300的第二栅电极330之间,并且第二绝缘层132可以设置在第二半导体图案310与第二栅电极330之间。第二绝缘层132可以使第二半导体图案310和第二栅电极330彼此绝缘。
第二绝缘层132可以由诸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的绝缘材料或绝缘有机材料形成。
第二绝缘层132可以包括用于将第一源电极250和第一漏电极270电连接到第一半导体图案210的孔。此外,第二绝缘层132可以包括用于将第二源电极350和第二漏电极370电连接到第二半导体图案310的孔。
在第二绝缘层132上,第一栅电极230可以设置在第一区域P1中,第二栅电极330可以设置在第二区域P2中,并且第一存储电容器电极410可以设置在第三区域P3中。
第一栅电极230可以设置成与第一半导体图案210交叠,并且第二栅电极330可以设置成与第二半导体图案310交叠。
第一栅电极230、第二栅电极330和第一存储电容器电极410可以各自设置成由钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、钨(W)和金(Au)中的一种或其合金形成的单层或多层,但实施方式不限于此。
第一TFT 200的第一栅电极230与第一半导体图案210之间的绝缘层的数目可以与第二TFT 300的第二栅电极330与第二半导体图案310之间的绝缘层的数目不同。
第一TFT 200的第一栅电极230和第一半导体图案210之间的绝缘层的数目可以大于第二TFT 300的第二栅电极330和第二半导体图案310之间的绝缘层的数目。例如,至少两个绝缘层可以设置在第一TFT 200的第一栅电极230和第一半导体图案210之间。至少一个绝缘层可以设置在第二TFT 300的第二栅电极330与第二半导体图案310之间。
第一层间绝缘层140可以设置在第一栅电极230、第二栅电极330和第一存储电容器电极410上。第一层间绝缘层140可以由诸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的绝缘材料或绝缘有机材料形成。
第一层间绝缘层140可以包括用于将第一源电极250和第一漏电极270电连接到第一半导体图案210的孔。此外,第一层间绝缘层140可以包括用于将第二源电极350和第二漏电极370电连接到第二半导体图案310的孔。
第二存储电容器电极420可以设置在第三区域P3中的第一层间绝缘层140上。
第二存储电容器电极420可以设置成与第一存储电容器电极410交叠。
第二存储电容器电极420可以设置成由钼(Mo)、铜(CU)、钛(Ti)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、钨(W)和金(Au)中的一种或其合金形成的单层或多层,但不限于此。
存储电容器400可以包括彼此面对的两个电极和设置在两个电极之间的电介质。存储电容器400可以包括第一存储电容器电极410和第二存储电容器电极420。第一层间绝缘层140可以设置在第一存储电容器电极410和第二存储电容器电极420之间。
第二存储电容器电极420可以通过第二漏电极370或连接电极170电连接到发光元件层500。
存储电容器400的第二存储电容器电极420可以电连接到第二漏电极370。
当发光显示设备由通过信号互连施加的信号驱动时,TFT的电压可能失真。在这种情况下,存储电容器400可以连接到第二TFT 300。因此,存储电容器400将通过数据线施加的数据电压存储一段时间,以防止被驱动时由于信号互连引起的电压失真并稳定地操作驱动电路。
第二层间绝缘层150可以设置在第二存储电容器电极420上。
第二层间绝缘层150可以由诸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的绝缘材料或绝缘有机材料形成。
第二层间绝缘层150可以包括用于将第一源电极250和第一漏电极270电连接到第一半导体图案210的孔。另外,第二层间绝缘层150可以包括用于将第二源电极350和第二漏电极370电连接到第二半导体图案310的孔。
在第二层间绝缘层150上,第一源电极250和第一漏电极270可以设置在第一区域P1中,并且第二源电极350和第二漏电极370可以设置在第二区域P2中。
第一区域Pl中的第一源电极250和第一漏电极270可以通过第一绝缘层131、第二绝缘层132、第一层间绝缘层140和第二层间绝缘层150中的孔电连接到第一半导体图案210。
第二区域P2中的第二源电极350和第二漏电极370可以通过第二绝缘层132、第一层间绝缘层140和第二层间绝缘层150中的孔电连接到第二半导体图案310。
第二漏电极370可以通过第二层间绝缘层150中的孔电连接到第二存储电容器电极420。
第一源电极250、第一漏电极270、第二源电极350和第二漏电极370可以各自设置成由钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、镍(Ni)和钕(Nd)中的一种或其合金形成的单层或多层,但不限于此。例如,第一源电极250、第一漏电极270、第二源电极350和第二漏电极370均可以具有包括导电金属材料(例如钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti))的三层结构,但实施方式不限于此。
平坦化层160可以设置在第一源电极250、第一漏电极270、第二源电极350和第二漏电极370上。
平坦化层160可以设置成覆盖第一TFT 200和第二TFT 300。平坦化层160可以保护平坦化层160下方的TFT并且使由于各种图案而产生的台阶减少或平坦化。
平坦化层160可以由诸如苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机绝缘材料中的至少一种材料形成,但不限于此。考虑到电极的布置,平坦化层160可以设置成单层或者可以设置成两层或更多层。
随着发光显示设备100已经发展为具有高分辨率,各种信号互连的数目已经增加。因此,难以将所有信号互连设置在一层上同时确保它们之间的最小距离或减小的距离,因此提供了附加层。由于附加层,可以确保互连布置裕度,从而可以容易地设计线/电极布局。此外,当使用介电材料形成多层平坦化层时,平坦化层可以用于形成金属层之间的电容。
当平坦化层160设置成两层时,平坦化层160可以包括第一平坦化层161和第二平坦化层162。
连接电极170可以设置在第一平坦化层161和第二平坦化层162之间。
可以在第一平坦化层161中形成孔,连接电极170可以设置在孔中,并且第二TFT300和发光元件层500可以通过连接电极170电连接。
例如,连接电极170的一端(或一部分)可以连接到第二TFT 300,并且连接电极170的另一端(或另一部分)可以连接到发光元件层500。
阳极电极510可以设置在平坦化层160上。阳极电极510可以通过平坦化层160中的孔电连接到第二漏电极370。替选地,阳极电极510可以通过连接电极170电连接到第二漏电极370。
阳极电极510可以向发光层530供应空穴并且由具有高功函数的导电材料形成。
当发光显示设备100是顶部发光型时,阳极电极510可以是反射光的反射电极并且使用不透明的导电材料设置。例如,阳极电极510可以由银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)中的至少一种或其合金形成。例如,阳极电极510可以具有包括银(Ag)/铅(Pd)/铜(Cu)的三层结构,但不限于此。
堤层520可以设置在阳极电极510和平坦化层160上。在堤层520中,多个子像素SP可以彼此区分,可以使模糊效应最小化或减小模糊效应,并且可以防止相对于各种视角的颜色的混合。
堤层520可以包括暴露对应于发光区域的阳极电极510的堤孔。
堤层520可以由但不限于无机绝缘材料例如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)或有机绝缘材料例如苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂中的至少一种材料形成。
还可以在堤层520上设置间隔物。间隔物可以缓冲其上形成有发光元件层500的基板110和上基板之间的空的空间,以最小化或减小由于外部冲击对发光显示设备100的损坏。间隔物可以由与堤层520相同的材料形成并且与堤层520同时形成,但不限于此。
发光层530可以设置在阳极电极510和堤层520上。发光层530可以包括红色有机发光层、绿色有机发光层、蓝色有机发光层或白色有机发光层以发射特定颜色的光。当发光层530包括白色有机发光层时,滤色器可以设置在发光元件层500上以将来自白色有机发光层的白光转换成不同颜色的光。此外,发光层530可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层等,以及有机发光层,但实施方式不限于此。
阴极电极540可以设置在发光层530上。阴极电极540可以向发光层530提供电子并且由具有低功函数的导电材料形成。
当发光显示设备100是顶部发光型时,可以使用透射光的透明导电材料设置阴极电极540。例如,阴极电极540可以由铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)中的至少一种形成,但不限于此。
替选地,阴极电极540可以使用透光的半透明导电材料来设置。例如,阴极电极540可以由诸如LiF/Al、CsF/Al、Mg:Ag、Ca/Ag、Ca:Ag、LiF/Mg:Ag、LiF/Ca/Ag、或LiF/Ca:Ag的合金中的至少一种形成,但不限于此。
保护层600可以设置在发光元件层500的阴极电极540上。保护层600可以保护发光元件层500免受外部水分、氧气或异物的影响。例如,保护层600可以防止氧气和水分从外部渗透,以防止发光材料和电极材料的氧化。
保护层600可以由透射从发光层530发射的光的透明材料形成。
保护层600可以包括第一保护层610、第二保护层620和第三保护层630以阻挡水分或氧气的渗透。第一保护层610、第二保护层620和第三保护层630可以交替堆叠。保护层600可以由透射从发光层530发射的光的透明材料形成。
第一保护层610和第三保护层630可以由硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)和铝氧化物(AlyOz)中的至少一种无机材料形成,但不限于此。第一保护层610和第三保护层630可以使用诸如化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)的真空成膜方法形成,但不限于此。
第二保护层620可以覆盖可能在制造过程中生成的异物或颗粒。此外,第二保护层620可以平坦化第一保护层610的表面。例如,第二保护层620可以是颗粒覆盖层,但不限于此。
第二保护层620可以是基于有机材料的聚合物,例如碳氧化硅(SiOCz)、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或丙烯酸酯,但不限于此。
第二保护层620可以由通过热或光硬化的热固性材料或光固化材料形成。
下面将描述根据本公开内容的实施方式的包括触摸传感器层的发光显示设备。
图5是根据本公开内容的实施方式的包括触摸传感器层的发光显示设备的截面图。
图5的发光显示设备100与图4的发光显示设备基本相同,除了触摸传感器层700之外,因此省略重复描述。
触摸传感器层700可以包括第一触摸电极740_R、第一触摸连接电极720、第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C。
触摸缓冲层710可以设置在保护层600上。触摸缓冲层710可以防止用于制造触摸传感器层700的液体化学物质(显影溶液、蚀刻剂等)或外部水分渗透到包括有机材料的发光元件层500中。此外,可以防止触摸缓冲层710上的多个触摸传感器金属由于外部冲击而断开,并且可以阻挡驱动触摸传感器层700时可能出现的干扰信号。
触摸缓冲层710可以设置成由硅氧化物(SiOx)和硅氮化物(SiNx)中的一种或它们的合金形成的单层或多层,但不限于此。替选地,触摸缓冲层710可以由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等的有机材料形成。
第一触摸连接电极720可以设置在触摸缓冲层710上。
例如,第一触摸连接电极720可以设置在在第一方向(或X轴方向)上彼此相邻的第一触摸电极740_R之间。第一触摸连接电极720可以电连接在第一方向(或X轴方向)上相邻设置且彼此间隔开的第一触摸电极740_R,但不限于此。
第一触摸连接电极720可以设置成与连接在第二方向(或Y轴方向)上彼此相邻的第二触摸电极的第二触摸连接电极740_C交叠。第一触摸连接电极720和第二触摸连接电极740_C形成在不同层上,因此可以彼此电绝缘。
触摸绝缘层730可以设置在触摸缓冲层710和第一触摸连接电极720上。
触摸绝缘层730可以包括用于电连接第一触摸电极740_R和第一触摸连接电极720的孔。
触摸绝缘层730可以使第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C彼此电绝缘。
触摸绝缘层730可以是硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的单层或包括这两者的多层,但不限于此。
第一触摸电极740_R、第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C可以设置在触摸绝缘层730上。
第一触摸电极740_R和第二触摸电极可以彼此间隔一定距离。在第一方向(或X轴方向)上彼此相邻的一个或更多个第一触摸电极740_R可以形成为彼此分开。在第一方向(或X轴方向)上彼此相邻的一个或更多个第一触摸电极740_R中的每一个可以连接到第一触摸电极740_R之间的第一触摸连接电极720。例如,每个第一触摸电极740_R可以通过触摸绝缘层730中的孔连接到第一触摸连接电极720。
在第二方向(或Y轴方向)上彼此相邻的第二触摸电极可以通过第二触摸连接电极740_C连接。第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C可以形成在同一层上。例如,第二触摸连接电极740_C可以设置在与第二触摸电极同层的多个第二触摸电极之间。第二触摸连接电极740_C可以从第二触摸电极延伸。
第一触摸电极740_R、第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C可以通过相同的工艺形成。
触摸平坦化层750可以设置在第一触摸电极740_R、第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C上。
触摸平坦化层750可以设置成覆盖触摸绝缘层730、第一触摸电极740_R、第二触摸电极和第二触摸连接电极740_C。
触摸平坦化层750可以由诸如苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机绝缘材料中的至少一种材料形成,但不限于此。
触摸驱动电路可以从第一触摸电极740_R接收触摸检测信号。此外,触摸驱动电路可以传输来自第二触摸电极的触摸驱动信号。触摸驱动电路可以使用多个第一触摸电极740_R和第二触摸电极之间的互电容来检测用户的触摸。例如,当发光显示设备100被触摸时,第一触摸电极740_R和第二触摸电极之间的电容会改变。触摸驱动电路可以感测电容的这种变化并检测触摸的坐标。
下面将参照图6描述本公开内容的另一实施方式。
图6是根据本公开内容另一实施方式的发光显示设备的截面图。
在图6中,发光显示设备100与图4的发光显示设备100基本相同,除了缓冲层120、第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2之外,因此省略重复描述。
根据本公开内容的实施方式的发光显示设备100还可以包括第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2。
第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2可以分别设置在第一TFT200和第二TFT 300下方。例如,第一阻挡层BSM-1可以设置在第一区域P1中的第一半导体图案210下方以与第一半导体图案210交叠。此外,第二阻挡层BSM-2可以设置在第二区域P2中的第二半导体图案310下方以与第二半导体图案310交叠。
第一阻挡层BSM-1的面积可以大于第一半导体图案210的面积,第二阻挡层BSM-2的面积可以大于第二半导体图案310的面积。
阻挡层可以防止从发光显示设备的外部入射的光被发射到半导体图案,从而防止半导体图案的故障。
阻挡层可以防止电荷从基板流入。例如,当长时间向TFT的栅电极施加电压时,由于TFT中生成的电场E,电荷可能从基板流向TFT的半导体图案的沟道区,从而导致沟道区中电荷量的变化。根据电场的极性,电荷(由于反向沟道现象)可以是空穴或电子。基板会导致TFT的电流发生变化,从而导致TFT的阈值电压发生变化。阈值电压的变化可能导致像素的亮度变化和残像。因此,可以通过在基板和半导体图案之间设置阻挡层来阻止不需要的电荷从基板流到TFT,以防止TFT的阈值电压Vth的变化,从而防止残像并改进显示质量。
在第一缓冲层121上,第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2可以分别设置在第一区域P1和第二区域P2中。替选地,在第一缓冲层121上,第一区域P1中的第一阻挡层BSM-1和第二区域P2中的第二阻挡层BSM-2可以设置在同一层上。
可以使用不透明导电材料设置第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2以阻挡从发光显示设备的外部入射的光。例如,第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2可以设置成由钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、钨(W)和金(Au)中的一种或其合金形成的单层或多层,但不限于此。
第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2可以包括与氢稳定结合的钛(Ti)。由于形成半导体图案的工艺,第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2可以阻挡残留在基板和绝缘膜之间的氢渗透到半导体图案中。因此,由于第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2防止半导体图案导电,根据本公开内容的实施方式的发光显示设备的TFT的工作特性的可靠性可以得到改进。
第一阻挡层BSM-1可以电连接到阻挡层连接图案BC-1。
阻挡层连接图案BC-1可以被提供有来自外部的恒定电压。因此,第一阻挡层BSM-1可以保持在与阻挡层连接图案BC-1相同的电压,从而减少第一阻挡层BSM-1周围的元件的特性变化。也就是说,第一阻挡层BSM-1受外部电压的影响较小,因此可以防止由于反向沟道现象引起的第一TFT 200的阈值电压Vth的变化。
第二阻挡层BML2可以电连接到第二TFT 300的第二漏电极370。例如,当发光显示设备被驱动时,第二阻挡层BSM-2可以保持在与第二漏电极370相同的电压,因此第二阻挡层BSM-2周围的元件的特性变化可以减小。也就是说,第二阻挡层BSM-2受外部电压的影响较小,因此可以防止第二TFT 300的阈值电压Vth由于反向沟道现象而改变。
第二缓冲层122可以设置在第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2上。
下面将参照图7描述本公开内容的另一实施方式。
图7是根据本公开内容另一实施方式的发光显示设备的截面图。
在图7中,发光显示设备100与图5的发光显示设备100基本相同,除了其上设置有第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2的层之外,因此省略重复描述。
在使用氧化物半导体图案作为半导体图案的TFT的情况下,根据氧化物半导体的材料的特性,相对于单位电压的变化电流的变化很大,因此很可能在需要精确控制电流的低灰度区域出现缺陷。因此,在本公开内容的实施方式中,可以提供相对于施加到栅电极的电压的变化其中半导体图案中的电流的变化相对较小(不敏感)的驱动TFT。
第一区域P1中的第一阻挡层BSM-1和第二区域P2中的第二阻挡层BSM-2可以位于不同的层上。例如,第一TFT 200的第一半导体图案210和第一阻挡层BSM-1可以彼此隔开第一垂直距离D1。第二TFT 300的第二半导体图案310和第二阻挡层BSM-2可以彼此隔开第二垂直距离D2。第二垂直距离D2可以小于第一垂直距离D1。
至少一个缓冲层可以设置在第一阻挡层BSM-1和第二阻挡层BSM-2之间。此外,第一阻挡层BSM-1可以设置在第二阻挡层BSM-2的下部位置。
缓冲层120可以包括第一缓冲层121、第二缓冲层122和第三缓冲层123。第一缓冲层121、第二缓冲层122和第三缓冲层123可以顺序地布置。
第一阻挡层BSM-1可以设置在第一区域Pl中的第一缓冲层121上。第二缓冲层122可以设置在第一缓冲层121和第一阻挡层BSM-1上。第二阻挡层BSM-2可以设置在第二区域中的第二缓冲层122上。此外,第三缓冲层123可以设置在第二缓冲层122和第二阻挡层BSM-2上。
第一半导体图案210与第一阻挡层BSM-1之间的缓冲层的数目比第二半导体图案310与第二阻挡层BSM-2之间的缓冲层的数目多至少一个。例如,如图7所示,两个缓冲层122、123在第一半导体图案210与第一阻挡层BSM-1之间,而一个缓冲层123在第二半导体图案310与第二阻挡层BSM-2之间。
下面将参照图8A和图8B描述根据本公开内容的实施方式的根据垂直距离形成低灰度的TFT。
图8A是根据本公开内容的另一实施方式的第二TFT的截面图。图8B是示出在图8A的第二TFT中产生的寄生电容之间的关系的电路图。
可以将特定电压施加到第二阻挡层BSM-2。施加到第二阻挡层BSM-2的电压可以不同于施加到第二栅电极330的电压。例如,第二阻挡层BSM-2可以电连接到第二漏电极370。恒定电压可以与施加到第二栅电极330的电压无关地施加到第二阻挡层BSM-2。因此,可以在第二阻挡层BSM-2与第二半导体图案310之间形成具有第一电容C1的寄生电容。可以在第二半导体图案310与第二栅电极330之间形成具有第二电容C2的寄生电容。
由于第二半导体图案310的端部的第二源极区和第二漏极区掺杂有杂质,因此当向第二半导体图案310施加电压时,可以在第二半导体图案310中形成具有第三电容CACT的寄生电容。
在根据本公开内容的实施方式的发光显示设备中,影响要供应到发光元件层500的驱动电流的有效栅极电压的变化可以根据以下等式来确定。
[等式1]
ΔVeff表示有效栅极电压(或有效电压)的变化,并且可以理解为实际施加到第二半导体图案310的沟道的电压。ΔVGAT表示施加到第二栅电极330的电压的变化。
参考[等式1],可以通过调整形成在第二阻挡层BSM-2与第二半导体图案310之间的第一寄生电容C1来影响驱动电流的生成。例如,施加到第二半导体图案310的沟道的有效电压ΔVeff与第一寄生电容C1成反比,因此可以通过调节第一寄生电容C1来控制施加到氧化物半导体图案的有效电压。
[等式2]
C=Q/V=εoA/d
o:介电常数,A:面积,d:电极之间的距离)
参考[等式2],电容随着电极之间的距离减小而增加。因此,通过将第二阻挡层BSM-2布置成靠近第二半导体图案310来增加第一寄生电容C1,可以减小施加到第二半导体图案310的电压的变化ΔVeff
流过第二半导体图案310的有效电流的变化Δ的减小可以理解为意味着使用施加到第二栅电极330的电压的变化ΔVGAT来控制第二TFT 300的范围增加。
因此,第二TFT 300的第二半导体图案310与第二阻挡层BSM-2之间的第二垂直距离D2可以形成为小于第一TFT 200的第一半导体图案210与第一阻挡层BSM-1之间的第一垂直距离D1,从而增加了使用第二TFT 300控制灰度的范围。因此,即使在低灰度下也可以精确地控制发光元件层,从而防止在低灰度下频繁发生屏幕模糊。
下面将参照图9描述本公开内容的另一实施方式。
图9是根据本公开内容的另一实施方式的发光显示设备的截面图。
图9的发光显示设备与图7的基本相同,除了第一半导体图案210和第二半导体图案310设置在同一层上之外,因此省略重复描述。
第一半导体图案210和第二半导体图案310可以设置在同一层上。
可以在基板110上设置缓冲层120。缓冲层120可以包括第一缓冲层121、第二缓冲层122和第三缓冲层123。第一缓冲层121、第二缓冲层122和第三缓冲层123可以顺序地布置。
可以在第一区域P1中的第一缓冲层121上设置第一阻挡层BSM-1。可以在第一缓冲层121和第一阻挡层BSM-1上设置第二缓冲层122。可以在第二区域中的第二缓冲层122上设置第二阻挡层BSM-2。可以在第二缓冲层122和第二阻挡层BSM-2上设置第三缓冲层123。
在缓冲层120或第三缓冲层123上,第一TFT 200的第一半导体图案210可以设置在第一区域P1中,并且第二TFT 300的第二半导体图案310可以设置在第二区域中。可以在第一半导体图案210和第二半导体图案310上设置绝缘层130。
第一区域Pl中的第一阻挡层BSM-1和第二区域中的第二阻挡层BSM-2可以位于不同的层上。例如,第一TFT 200的第一半导体图案210和第一阻挡层BSM-1可以彼此隔开第三垂直距离D3。第二TFT 300的第二半导体图案310和第二阻挡层BSM-2可以彼此隔开第四垂直距离D4。第四垂直距离D4可以小于第三垂直距离D3。
可以在第二半导体图案310与第二阻挡层BSM-2之间产生寄生电容。如上面参照图7、图8A和图8B所描述的,当第二TFT 300由氧化物半导体形成时,电容随着电极之间的距离减小而增大。因此,通过将第二阻挡层BSM-2布置成靠近第二半导体图案310来增加寄生电容,可以增加通过第二TFT 300控制灰度的范围。因此,即使在低灰度下也可以精确地控制发光元件层,从而防止在低灰度下频繁发生屏幕模糊。
下面将描述根据本公开内容的实施方式的显示设备。
根据本公开内容的实施方式的发光显示设备可以包括:基板,其包括第一区域和第二区域;第一TFT,其设置在基板的第一区域中并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;第二TFT,其设置在基板的第二区域中并包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极;第一半导体图案与第二半导体图案之间的至少一个绝缘层;在第一半导体图案下方的第一阻挡层,以及在第二半导体图案下方的第二阻挡层。
根据本公开内容的一些实施方式,第一阻挡层可以至少部分地与第一半导体图案交叠,并且第二阻挡层可以至少部分地与第二半导体图案交叠。
根据本公开内容的一些实施方式,第二半导体图案与第二阻挡层之间的垂直距离可以小于第一半导体图案与第一阻挡层之间的垂直距离。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案与第一阻挡层之间的缓冲层还可以比第二半导体图案与第二阻挡层之间的缓冲层多包括至少一个缓冲层。
根据本公开内容的一些实施方式,第一栅电极和第二栅电极可以设置在同一层上,并且第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极可以设置在同一层上。
根据本公开内容的一些实施方式,第二阻挡层可以电连接到第二漏电极和发光元件层。
根据本公开内容的一些实施方式,第二阻挡层可以电连接到存储电容器。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案可以是多晶半导体图案,并且第二半导体图案可以是氧化物半导体图案。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案和第二半导体图案可以是氧化物半导体图案。
根据本公开内容的一些实施方式,绝缘层的下侧可以与第一半导体图案接触,并且绝缘层的上侧可以与第二半导体图案的下侧接触。
根据本公开内容的一些实施方式,还可以在基板上设置触摸传感器层。
根据本公开内容的一些实施方式,触摸传感器层可以包括第一触摸连接电极、在第一触摸连接电极上的触摸绝缘层、以及在触摸绝缘层上的第一触摸电极和第二触摸电极。
根据本公开内容的一些实施方式,可以检测第一触摸电极与第二触摸电极之间的互电容的变化以检测是否存在触摸并感测触摸位置。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案和第二半导体图案可以是氧化物半导体图案。
根据本公开内容的另一个实施方式的发光显示设备可以包括:基板,其包括第一区域和第二区域;第一TFT,其设置在基板的第一区域中并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;第二TFT,其设置在基板的第二区域中并包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极;在第一半导体图案下方的第一阻挡层,以及在第二半导体图案下方的第二阻挡层。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案和第二半导体图案可以设置在同一层上,第一栅电极和第二栅电极可以设置在同一层上,并且第一源电极、第一漏电极、第二源电极和第二漏电极可以设置在同一层上。
根据本公开内容的一些实施方式,第一阻挡层可以至少部分地与第一半导体图案交叠,并且第二阻挡层可以至少部分地与第二半导体图案交叠。
根据本公开内容的一些实施方式,第二半导体图案与第二阻挡层之间的垂直距离可以小于第一半导体图案与第一阻挡层之间的垂直距离。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案与第一阻挡层之间的缓冲层可以比第二半导体图案与第二阻挡层之间的缓冲层多包括至少一个缓冲层。
根据本公开内容的一些实施方式,第二阻挡层可以电连接到第二漏电极和发光元件层。
根据本公开内容的一些实施方式,第二阻挡层可以电连接到存储电容器。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案可以是多晶半导体图案,并且第二半导体图案可以是氧化物半导体图案。
根据本公开内容的一些实施方式,第一半导体图案和第二半导体图案可以是氧化物半导体图案。
根据本公开内容的一些实施方式,还可以在基板上设置触摸传感器层。
根据本公开内容的一些实施方式,触摸传感器层可以包括第一触摸连接电极、在第一触摸连接电极上的触摸绝缘层、以及在触摸绝缘层上的第一触摸电极和第二触摸电极。
根据本公开内容的一些实施方式,可以检测第一触摸电极和第二触摸电极之间的互电容Cm的变化,以检测是否存在触摸并感测触摸位置。尽管上面已经参照附图更详细地描述了本公开内容的实施方式,但是本公开不一定限于此,并且可以在不背离本公开内容的技术范围的情况下以多种不同的形式实施。因此,本文所阐述的实施方式并非旨在限制本公开内容的技术范围,而是用于描述本公开内容的技术范围,因此本公开内容的技术范围不受这些实施方式的限制。因此,应当理解的是,上述实施方式在所有方面仅是示例,而不是限制性的。本公开内容的范围应基于权利要求进行解释,并且应当理解的是,与其等同的所有技术构思均落入本公开内容的范围内。
可以将上述各种实施方式组合起来以提供进一步的实施方式。本说明书中提及的和/或在申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物通过引用整体并入本文。如果需要采用各种专利、申请和出版物的构思来提供进一步的实施方式,则可以修改实施方式的各方面。
可以根据以上的详细描述对实施方式进行这些和其他改变。通常,在所附权利要求书中,所使用的术语不应被解释为将权利要求书限制为说明书和权利要求书中公开的特定实施方式,而应被解释为包括所有可能的实施方式以及这样的权利要求书享有的等同物的全部范围。因此,权利要求书不受本公开内容的限制。

Claims (31)

1.一种发光显示设备,包括:
基板,其包括第一区域和第二区域;
第一薄膜晶体管,其设置在所述基板的第一区域中,并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;
第二薄膜晶体管,其设置在所述基板的第二区域中,并且包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极;
在所述第一半导体图案与所述第二半导体图案之间的至少一个绝缘层;
在所述第一半导体图案下方的第一阻挡层;以及
在所述第二半导体图案下方的第二阻挡层。
2.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第一阻挡层至少部分地与所述第一半导体图案交叠,并且所述第二阻挡层至少部分地与所述第二半导体图案交叠。
3.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第二半导体图案与所述第二阻挡层之间的第二垂直距离小于所述第一半导体图案与所述第一阻挡层之间的第一垂直距离。
4.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案与所述第一阻挡层之间的缓冲层的数目比所述第二半导体图案与所述第二阻挡层之间的缓冲层的数目多至少一个。
5.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第一栅电极和所述第二栅电极设置在彼此相同的层上,并且
所述第一源电极、所述第一漏电极、所述第二源电极以及所述第二漏电极设置在彼此相同的层上。
6.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第二阻挡层电连接到所述第二漏电极和发光元件层。
7.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第二阻挡层电连接到存储电容器。
8.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案包括多晶半导体图案,并且所述第二半导体图案包括氧化物半导体图案。
9.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案和所述第二半导体图案是氧化物半导体图案。
10.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述至少一个绝缘层的下侧与所述第一半导体图案接触,并且所述至少一个绝缘层的上侧与所述第二半导体图案的下侧接触。
11.根据权利要求1所述的发光显示设备,还包括:在所述基板上的触摸传感器层。
12.根据权利要求11所述的发光显示设备,其中,所述触摸传感器层包括第一触摸连接电极、在所述第一触摸连接电极上的触摸绝缘层、以及在所述触摸绝缘层上的第一触摸电极和第二触摸电极。
13.根据权利要求12所述的发光显示设备,其中,检测所述第一触摸电极与所述第二触摸电极之间的互电容的变化,以感测是否存在触摸并感测触摸位置。
14.根据权利要求1所述的发光显示设备,其中,所述第一栅电极和所述第二栅电极设置在同一层上,并且
所述第一源电极和所述第一漏电极设置在与所述第二源电极和所述第二漏电极不同的层上。
15.根据权利要求6所述的发光显示设备,还包括:设置在所述发光元件层上的保护层。
16.一种发光显示设备,包括:
基板,其包括第一区域和第二区域;
第一薄膜晶体管,其设置在所述基板的所述第一区域中,并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;
第二薄膜晶体管,其设置在所述基板的所述第二区域中,并且包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极以及第二漏电极;
在所述第一半导体图案下方的第一阻挡层;以及
在所述第二半导体图案下方的第二阻挡层。
17.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案和所述第二半导体图案设置在彼此相同的层上,
所述第一栅电极和所述第二栅电极设置在彼此相同的层上,并且
所述第一源电极、所述第一漏电极、所述第二源电极和所述第二漏电极设置在彼此相同的层上。
18.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第一阻挡层至少部分地与所述第一半导体图案交叠,并且所述第二阻挡层至少部分地与所述第二半导体图案交叠。
19.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第二半导体图案与所述第二阻挡层之间的第二垂直距离小于所述第一半导体图案与所述第一阻挡层之间的第一垂直距离。
20.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案与所述第一阻挡层之间的缓冲层的数目比所述第二半导体图案与所述第二阻挡层之间的缓冲层的数目多至少一个。
21.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第二阻挡层电连接到所述第二漏电极和发光元件层。
22.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第二阻挡层电连接到存储电容器。
23.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案包括多晶半导体图案,并且所述第二半导体图案包括氧化物半导体图案。
24.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案和所述第二半导体图案是氧化物半导体图案。
25.根据权利要求16所述的发光显示设备,还包括:在所述基板上的触摸传感器层。
26.根据权利要求25所述的发光显示设备,其中,所述触摸传感器层包括第一触摸连接电极、在所述第一触摸连接电极上的触摸绝缘层、以及在所述触摸绝缘层上的第一触摸电极和第二触摸电极。
27.根据权利要求26所述的发光显示设备,其中,检测所述第一触摸电极与所述第二触摸电极之间的互电容的变化,以感测是否存在触摸并感测触摸位置。
28.根据权利要求16所述的发光显示设备,其中,所述第一半导体图案和所述第二半导体图案设置在彼此相同的层上,
所述第一栅电极和所述第二栅电极设置在彼此相同的层上,并且
所述第一源电极和所述第一漏电极设置在与所述第二源电极和所述第二漏电极不同的层上。
29.根据权利要求21所述的发光显示设备,还包括:设置在所述发光元件层上的保护层。
30.一种发光显示设备,包括:
基板,其包括第一区域、第二区域和第三区域;
第一薄膜晶体管,其设置在所述基板的所述第一区域中,并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;
第二薄膜晶体管,其设置在所述基板的所述第二区域中,并且包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极以及第二漏电极;
存储电容器,其设置在所述基板的所述第三区域中,并且包括第一存储电容器电极和第二存储电容器电极;以及
在所述第一半导体图案下方的第一阻挡层,和在所述第二半导体图案下方的第二阻挡层。
31.一种显示设备,包括:
基板;
第一薄膜晶体管TFT,其设置在所述基板上,并且包括第一半导体图案、第一栅电极、第一源电极和第一漏电极;
第二薄膜晶体管TFT,其设置在所述基板上,并且包括第二半导体图案、第二栅电极、第二源电极和第二漏电极,所述第二栅电极与所述第一栅电极在同一层上;以及
在所述第一半导体图案与所述第二半导体图案之间的绝缘层,其中,所述第一半导体图案在所述绝缘层下方,并且所述第二半导体图案在所述绝缘层上方。
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