CN117337092A - 显示装置 - Google Patents

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LG Display Co Ltd
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Abstract

一种显示装置，该显示装置包括：基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；发光元件，所述发光元件连接至选通线和数据线，所述发光元件包括第一电极、发光层和第二电极；第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管根据数据电压向发光元件提供驱动电流；第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管根据选通线的选通电压控制所述第一薄膜晶体管的操作；第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管通过感测所述第一薄膜晶体管的阈值电压控制所述第一薄膜晶体管的操作；第三电极，所述第三电极连接所述第一漏电极和所述第一电极；以及第四电极，所述第四电极具有与所述第三电极相同的层。

Description

显示装置
技术领域
本公开涉及一种显示装置，更具体地涉及一种通过屏蔽光将可靠性的减少最小化或者至少减少可靠性的减少的显示装置。
背景技术
随着信息社会的进步，对显示图像的显示装置的需求增长。已利用了诸如液晶显示(LCD)装置和有机发光二极管(OLED)显示装置的各种显示装置。
用作计算机显示器的显示装置或电视和移动电话的显示面板包括发光型的有机发光二极管(OLED)显示装置和非发光型的液晶显示(LCD)装置。
由于OLED显示装置不使用附加光源并且使用发光型的发光元件，因此OLED显示装置由于其薄的外形和优异的显示质量而被广泛使用。具体地，由于发光元件形成在柔性基板上，OLED显示装置可以具有诸如弯曲、折叠的各种形状并且可以应用于各种显示应用。
各种显示应用当中，针对具有大量静态图像的智能手表和监控器的显示装置要求具有在静态图像中防止或至少减少漏电流的新的驱动元件部的OLED显示装置。结果，正在开发氧化物半导体层被用作驱动元件部的薄膜晶体管的有源层的技术。
发明内容
因此，本公开的实施方式旨在提供一种基本上消除了现有技术的局限性和缺点所致的问题中的一个或更多个的显示装置。
本公开的一个目的在于提供一种通过屏蔽从子像素发出并发送的光和/或从外部输入的光来减小对驱动元件部的薄膜晶体管的氧化物半导体层的影响的显示装置。
本公开的另一目的在于提供一种其中通过防止或至少减少入射光通过穿透和/或反射到达驱动元件部的半导体层来提高可靠性的显示装置。
本公开的附加特征和优点将在以下描述中被阐述，并且部分地将对于本领域普通技术人员来说从描述中显而易见或者可以通过本公开的实践习得。本公开的这些和其它优点可以通过在具体实施方式、本文中的权利要求书和附图中特别指出或者派生出的结构来实现和达到。
为了实现这些和其它优点并且根据本公开的目的，如在本文中实施和广义上描述的，显示装置包括：基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；发光元件，所述发光元件在所述显示区域中连接至选通线和与所述选通线相交的数据线，所述发光元件包括第一电极、发光层和第二电极；第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管根据所述数据线的数据电压向所述发光元件提供驱动电流，所述第一薄膜晶体管包括第一半导体层、第一源电极和第一漏电极；第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管根据所述选通线的选通电压控制所述第一薄膜晶体管的操作，所述第二薄膜晶体管包括第二半导体层；第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管通过感测所述第一薄膜晶体管的阈值电压控制所述第一薄膜晶体管的操作，所述第三薄膜晶体管包括第三半导体层；第三电极，所述第三电极电连接所述第一漏电极和所述第一电极；以及第四电极，所述第四电极在与所述第三电极相同的层上。
在另一方面，一种显示装置包括：基板；薄膜晶体管，所述薄膜晶体管在所述基板上，所述薄膜晶体管包括：半导体层，所述半导体层包括氧化物半导体，以及源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极位于所述半导体层上方；发光元件，所述发光元件在所述薄膜晶体管上，其中，所述发光元件包括第一电极、发光层和第二电极；第三电极，所述第三电极在平坦化层上并且在所述薄膜晶体管与所述发光元件之间，所述第三电极将所述第一电极与所述薄膜晶体管的所述源电极或所述漏电极中的一个电连接；以及第四电极，所述第四电极在所述平坦化层上，所述第四电极在第一方向上与所述半导体层交叠，并且所述第四电极的至少一部分与所述第三电极间隔设置。
应当理解，前述的一般性描述和以下的详细描述二者均为解释性的且是以示例的方式，并且旨在提供本公开的进一步的解释，如权利要求书所述而不限制其范围。
附图说明
附图被包括以提供本公开的进一步理解并且被并入且构成本说明书的一部分，附图中示出本公开的实施方式，并且与具体实施方式一起用于解释本公开的原理。在图中：
图1为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置的平面图；
图2为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置的显示面板的平面图；
图3为示出了根据本公开的实施方式的显示装置的触摸部的平面图；
图4为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置的像素电路的图；
图5为根据本公开的第一实施方式的沿着图1的V-V’线截取的截面图；
图6为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置中的光的路径的截面图；并且
图7为示出了根据本公开的第二实施方式的显示装置中的光的路径的截面图。
具体实施方式
本公开的优点和特征及其实现方法将通过以下参照附图的示例性实施方式变得清楚。然而，本公开可以以不同的形式实现，并且不应当被解释为限于本文中阐述的示例性实施方式。反之，这些示例性实施方式被提供以使得本公开可以充分透彻和完整以帮助本领域普通技术人员完整地理解本公开的范围。此外，本公开所保护的范围由权利要求书及其等同物来定义。
在图中示出来描述各种本公开的示例性实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅以示例的方式给出。因此，本公开不限于图中的示出内容。除非另有指明，否则在整个说明书中相同的附图标记指代相同的元件。
在以下描述中，在对相关已知功能或配置的详细描述可能不必要地模糊本公开的特征或方面之处，对此种已知功能或配置的详细描述可以被省略或简要描述可以被提供。
当使用术语“包含”、“具有”、“包括”等时，除非使用诸如“仅”的术语，否则可以附加一个或更多个其它元件。被描述为单数形式的元件旨在包括多个元件，并且反之亦可，除非上下文另有清楚指示。
在解释元件时，元件被解释为包括误差或公差范围，即使在对此种误差或公差范围的明确描述没有被提供之处。
在描述位置关系时，例如，使用“上”、“上面”、“下”、“上方”、“下方”、“旁”、“邻接”等描述两个部件之间的位置关系之处，除非使用诸如“紧接”、“直接”、“紧靠”的更多的限制性术语，否则一个或更多个其它部件可以被定位在两个部件之间。例如，在元件或层被设置在另一个元件或层"上"之处，第三层或元件可以插置于其间。
尽管术语“第一”、“第二”、A、B、(a)、(b)等可以被用在本文中来指代各种元件，但是这些元件不应当被解释为被这些术语所限制，因为它们不是被用于定义特定顺序或优先顺序的。这些术语仅仅被用于将一个元件与另一个元件区分开来。例如，第一元件可以被称作第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称作第一元件，而不脱离本公开的范围。
术语“至少一个”应当被理解为包括相关元件中的一个或更多个的所有组合。例如，“第一、第二和第三元件中的至少一个”的术语可以包括第一元件、第二元件和第三元件中的两个或更多个的所有组合以及第一、第二或第三元件。
术语“显示装置”可以包括狭义上的包括显示面板和用于驱动显示面板的驱动单元的诸如液晶模块(LCM)、有机发光二极管(OLED)模块和量子点(QD)模块的显示装置。另外，术语“显示装置”可以包括：包括诸如笔记本电脑、电视、计算机显示器、包括汽车显示设备或除了车辆以外的形态的设备显示装置以及诸如智能手机或电子平板的移动电子设备的成套电子设备或成套装置(或成套设备)的包括LCM、OLED模块和QD模块的成品(或最终产品)。
因此，本公开的显示装置可以包括应用产品或包括LCM、OLED模块和QD模块的最终用户装置的成套装置以及诸如LCM、OLED模块和QD模块的狭义的显示装置。
根据情况，具有显示面板和驱动单元的LCM、OLED模块和QD模块可以被表达为“显示装置”，包括LCM、OLED模块和QD模块的成品的电子设备可以被表达为“成套装置”。例如，显示装置狭义上可以包括液晶的、有机发光二极管的和量子点的显示面板以及用于驱动显示面板的控制单元的源印刷电路板(PCB)，并且成套装置还可以包括电连接至用于控制整个成套装置的源PCB的成套控制单元的成套PCB。
本公开的显示面板可以包括诸如液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点显示面板和电致发光显示面板的各式各样的显示面板。本公开的显示面板不限于具有用于有机发光二极管显示面板的柔性基板和下部背板支撑件的特定的边框弯曲的显示面板。用于本公开的显示装置的显示面板的形状和尺寸不限于此。
例如，当显示面板为有机发光二极管显示面板时，显示面板可以包括多条选通线、多条数据线和在多条选通线和多条数据线的相交区域的子像素。显示面板可以包括具有用于选择性地向每个子像素施加电压的元件的薄膜晶体管的阵列、阵列上的发光元件层和覆盖发光元件层的封装基板或封装部。封装部可以保护薄膜晶体管和发光元件层免受外部冲击并且可以防止或至少减少湿气或氧气穿透发光元件层。此外，阵列上的层可以包括无机发光层，例如，纳米级材料层或量子点。
本公开的各种实施方式的特征可以部分地或整体上彼此联接或组合。它们可以技术上以各种方式联动或操作，如同本领域普通技术人员能够充分理解。实施方式可以被单独执行或以各种组合彼此关联地执行。
在下文中，将参照附图详细描述通过遮挡从子像素发出并发送的光和/或从外部输入的光而减小对驱动元件部的薄膜晶体管的氧化物半导体层的影响的根据本公开的各种示例性实施方式的显示装置。
图1为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置的平面图。
在图1中，根据本公开的第一实施方式的显示装置100可以包括基板101上的显示面板102、选通驱动单元103和数据驱动单元104。显示面板102可以包括显示区域AA和在显示区域AA的外围处的包括选通驱动单元103和数据驱动单元104的非显示区域NA。
在一些实施方式中，基板101可以包括玻璃或塑料。本公开的实施方式不限于此。在一些实施方式中，基板101可以包括诸如晶圆的半导体材料。
基板101可以包括具有柔性的塑料材料。例如，基板101可以具有包括聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚砜(PSF)和环烯烃共聚物(COC)中的至少一个的单层或多层。本公开的实施方式不限于此。
显示区域AA可以为设置有多个子像素PX并且显示图像的区域。多个子像素PX中的每一个可以为发光的单个单元。发光元件和驱动电路可以被设置在多个子像素PX中的每一个中。例如，用于显示图像的显示元件和用于驱动显示元件的电路元件可以被设置在多个子像素PX中的每一个中。当显示装置100为有机发光二极管显示装置时，显示元件可以包括有机发光元件，当显示装置100为液晶显示装置时，显示元件可以包括液晶元件。多个子像素PX可以包括红色子像素PX、绿色子像素PX、蓝色子像素PX和/或白色子像素PX。本公开的实施方式不限于此。
非显示区域NA可以为不显示图像的区域。非显示区域NA可以为各种线路和用于驱动显示区域AA中的多个子像素PX的驱动集成电路被设置的区。例如，数据驱动单元104和选通驱动单元103中的至少一个可以被设置在非显示区域NA中。本公开的实施方式不限于此。
非显示区域NA可以为围绕显示区域AA的区域。例如，非显示区域NA可以为从显示区域AA延伸的区域或未设置多个子像素PX的区域。本公开的实施方式不限于此。图像不被显示的非显示区域NA可以为边框区或还可以包括基板101弯曲的弯曲区域BA。本公开的实施方式不限于此。
显示区域AA的子像素PX可以包括薄膜晶体管(TFT)。TFT的半导体层可以包括多晶半导体材料和/或氧化物半导体材料。本公开的实施方式不限于此。
非显示区域NA中的选通驱动单元103可以包括薄膜晶体管。选通驱动单元103的半导体层可以包括多晶半导体材料。本公开的实施方式不限于此。
选通驱动单元103可以直接形成在基板101上并且可以具有包括多晶半导体材料的半导体层的TFT的互补金属氧化物半导体(C-MOS)和包括氧化物半导体材料的半导体层的TFT。结果，TFT的沟道区域中的电子迁移率上升，并且获得具有相对高分辨率和相对低功耗的显示装置。
多条数据线DL和多条选通线GL可以被设置在显示区域AA中。例如，多条数据线DL可以按行或列设置，多条选通线GL可以按列或行设置。子像素PX可以被设置在通过数据线DL和/或选通线GL的相交而限定的区域中。
包括选通驱动电路(或扫描驱动电路)的选通驱动单元103可以被设置在非显示区域NA中。选通驱动单元103的选通驱动电路可以通过向多条选通线GL依次提供扫描信号依次驱动显示区域AA的像素行。
选通驱动单元103的选通驱动电路可以包括具有多晶半导体层的TFT或具有氧化物半导体层的TFT。另选地，选通驱动单元103的选通驱动电路可以包括具有多晶半导体层的一对TFT和具有氧化物半导体层的TFT。当非显示区域NA中的TFT和显示区域AA中的TFT包括相同的半导体材料时，非显示区域NA中的TFT和显示区域AA中的TFT可以通过相同的工艺同时形成。
选通驱动电路可以包括移位寄存器和电平转换器。选通驱动电路可以具有面板内栅极(GIP)类型以直接设置在基板101上。包括选通驱动电路的选通驱动单元103可以向多条选通线GL依次提供具有导通电压或截止电压的扫描信号。
当选通线GL由包括选通驱动电路的选通驱动单元103选择时，数据驱动单元104的数据驱动电路可以将数字类型的图像数据转换成模拟类型的数据电压并且可以向多条数据线DL提供数据电压。
多条选通线GL可以包括多条扫描线和多条发光线。多条扫描线和多条发光线可以向晶体管(扫描晶体管和发光晶体管)的栅极节点发送选通信号(扫描信号和发光信号)。
选通驱动单元103的选通驱动电路可以包括向多条选通线GL的扫描线输出扫描信号的扫描驱动电路和向多条选通线GL的发光线输出发光信号的发光驱动电路。
数据线DL可以被设置为穿过弯曲区域BA并且连接至数据焊盘。
弯曲区域BA可以为基板101弯曲的区域。基板101可以除了弯曲区域BA之外保持平坦。
图2为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置的显示面板的平面图。
在图2中，显示装置100可以包括显示面板102，该显示面板102具有包括用于显示图像的多个TFT的驱动元件部、包括具有发光层的多个发光元件的发光元件部、封装发光层的封装部300和在封装部300上且有机缓冲层插置于其间的具有触摸感测功能的触摸感测部。封装部300的具有相对大的厚度和端部的有机缓冲层的端部可以被设置为阶梯形状以具有阶梯形状的端部外形。显示装置100还可以包括触摸感测部上的诸如偏振膜的光学功能膜、光学透明粘合剂(OCA)、覆盖基板和保护膜。
显示面板102可以包括具有显示区域AA中的多个像素电路驱动元件部和具有显示区域AA中的多个发光元件的发光元件部。
包括连接至显示区域AA的多个信号线的线路部和用于显示驱动单元的连接的多个显示焊盘D-PD可以被设置在显示面板102的非显示区域NA中。非显示区域NA中的多条信号线可以包括连接至显示区域AA中的多条信号线GL和DL的链接线和电源线PL。驱动元件部可以包括连接至触摸感测部的上部焊盘的多个显示焊盘D-PD的下部焊盘。
驱动显示区域AA中的多条选通线GL的选通驱动单元103可以被设置在显示面板102的的非显示区域NA的一个侧部或两个侧部中。包括多个TFT的选通驱动单元103可以与显示区域AA中的TFT阵列一起形成在驱动元件部中。选通驱动单元103可以通过非显示区域NA中的多条信号线GCL和多个显示焊盘D-PD从显示驱动单元接收多个控制信号。
显示驱动单元可以被安装在设置有多个显示焊盘D-PD的焊盘区域中或者可以被安装在电路膜上。驱动单元可以通过各向异性导电膜被连接至多个显示焊盘D-PD。电路膜可以包括膜上芯片(COF)、柔性印刷电路(FPC)和柔性扁平线缆(FFC)中的一个。本公开的实施方式不限于此。显示驱动单元可以包括定时控制单元、伽马电压生成单元和数据驱动单元。
在一些实施方式中，在显示面板102上的封装部300可以与整个显示区域AA交叠。在一些实施方式中，封装部300还可以延伸至非显示区域NA以与非显示区域NA中的坝层(DAM)交叠。封装部300可以密封并保护显示面板102的发光元件部。封装部300可以具有包括阻挡湿气和氧气的穿透的多个无机封装层和阻挡颗粒的注入或漂浮的至少一个有机封装层的层叠结构。封装部300可以具有包含相对大的厚度来覆盖颗粒的有机封装层被设置在具有相对小的厚度的无机封装层之间的结构。有机封装层可以被称为颗粒覆盖层(PCL)。
坝层DAM可以被设置在非显示区域NA中并且可以通过容纳封装部300的有机封装层的端部防止或至少减少有机封装层的溢出或倒塌。例如，坝层DAM可以包括多个坝DAM1和DAM2，其中每一个具有围绕包括显示面板102的显示区域AA和选通驱动单元103的区域的闭环形状。
图3为示出了根据本公开的实施方式的显示装置的触摸部的平面图。
在图3中，封装部300上的触摸感测部可以具有反映用户的触摸所致的电容变化的触摸信号被提供给触摸驱动单元的的电容式。触摸感测部可以具有向触摸驱动单元单独提供反映每一个触摸电极的电容变化的触摸信号的自电容式，或者可以具有向触摸驱动单元提供反映第一和第二触摸电极之间的电容变化的触摸信号的互电容式。可以在以下示例性地说明互电容式的触摸感测部。
触摸感测部可以包括构成互电容式的触摸传感器的多个触摸电极TE1和TE2和显示区域AA中的多个连接电极BE1和BE2。触摸感测部还可以包括多条触摸布线RL1、RL2和RL3和非显示区域NA中的多个触摸焊盘T-PD。多个显示焊盘D-PD的上部焊盘可以具有与多个触摸焊盘T-PD的上部焊盘相同的金属性材料和相同的层，并且可以具有与多个触摸电极TE1和TE2相同的金属性材料和相同的层。
触摸感测部可以包括多个第一触摸电极沟道TX1至TXn和多个第二触摸电极沟道RX1至RXm。多个第一触摸电极沟道TX1至TXn可以连接至在显示区域AA中沿着第一方向(X轴方向或水平方向)设置并且彼此电连接的多个第一触摸电极TE1。多个第二触摸电极沟道RX1至RXm可以连接至在显示区域AA中沿着第二方向(Y轴方向或垂直方向)设置并且彼此电连接的多个第二触摸电极TE2。相邻的第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2可以构成每一个互电容式的触摸传感器。
在多个第一触摸电极沟道TXi(i＝1、……、n)中的每一个中，沿着第一方向X的多个第一触摸电极TE1中的每一个可以通过第一连接电极BE1连接至相邻的第一触摸电极TE1。在多个第二触摸电极沟道RXi(i＝1、……、m)中的每一个中，沿着第二方向Y的多个第二触摸电极TE2中的每一个可以通过第二连接电极BE2连接至相邻的第二触摸电极TE2。第一触摸电极TE1可以被称为发送电极，第二触摸电极TE2可以被称为接收电极。多个第一触摸电极沟道TX1至TXn可以被称为发送沟道，多个第二触摸电极沟道RX1至RXm可以被称为接收沟道或读出沟道。第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2中的每一个可以具有菱形形状。本公开的实施方式不限于此。
多条触摸布线RL1、RL2和RL3和多个触摸焊盘T-PD可以被设置在触摸感测部的非显示区域NA中。多条触摸布线RL1、RL2和RL3可以被连接至显示区域AA中的多个触摸电极沟道TX1至TXn和RX1至RXm。多个触摸焊盘T-PD可以连接至多条触摸布线RL1、RL2和RL3。多条触摸布线RL1、RL2和RL3可以与围绕显示区域AA的非显示区域NA中的封装部300交叠。触摸驱动单元可以被安装在电路膜上并且可以通过各向异性导电膜连接至非显示区域NA中的多个触摸焊盘T-PD。
显示区域AA中的多个第一触摸电极沟道TX1至TXn中的每一个的一个端部可以通过多个第一触摸布线RL1和非显示区域NA中的多个触摸焊盘T-PD连接至触摸驱动单元。多条第一触摸布线RL1可以通过非显示区域NA的左侧区和右侧区中的一个和非显示区域NA的下部区来单独地连接至非显示区域NA的下部区中的多个触摸焊盘T-PD。
触摸驱动单元可以驱动多个第一触摸电极沟道TX1至TXn并且可以接收从多个第二触摸电极沟道RX1至RXm输出的读出信号。触摸驱动单元可以利用读出信号产生触摸感测数据。例如，触摸驱动单元可以通过经由差分放大器对两个相邻沟道的读出信号进行比较来产生反映是否发生触摸的触摸感测信号，并且可以将触摸感测信号转换成数字类型的触摸感测数据以向触摸控制器输出触摸感测数据。触摸控制器可以基于触摸感测数据计算触摸区的触摸坐标，并且可以向主机系统提供触摸坐标。
触摸感测部可以被设置在显示区域AA中的封装部300上，且具有与封装部300类似的厚度的有机缓冲层插置于其间。结果，与触摸面板附接方式的显示装置相比，制造工艺可以被简化，并且制造成本可以被减小。由于触摸感测功能通过减少触摸感测部和显示面板102之间的寄生电容而被改善，因此显示装置100的可靠性可以被改善。
由于有机缓冲层的端部和封装部300的端部被设置为阶梯形状，因此触摸感测部的有机缓冲层的端部和封装部300的端部可以具有阶梯形状的截面外形。多个触摸布线RL1、RL2和RL3中的每一个可以包括沿着封装部300的端部的下部布线、以及沿着有机缓冲层的端部且通过封装部300的端部上的接触孔被连接至下部布线的上部布线。由于多个触摸布线RL1、RL2和RL3稳定地形成在有机缓冲层和封装部300的阶梯形状的端部的区域中而没有电开路的劣化，因此可以提高显示装置100的产量和可靠性。
图4为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置的像素电路的图。
在图4中，像素电路可以包括七个薄膜晶体管(TFT)和一个存储电容器Cst。例如，七个TFT中的一个可以为驱动TFT D-TFT且七个TFT中的其它可以为用于内部补偿的开关TFT T2至T7。
在像素电路中，驱动TFT D-TFT和与驱动TFT D-TFT相邻的开关TFT T3可以包括氧化物半导体材料的半导体层，并且其它开关TFT T2和T4至T7中的至少一个可以包括多晶半导体材料的半导体层。本公开的实施方式不限于此。每一个TFT可以具有正(P)型或负(N)型。
N型TFT(晶体管)可以为具有氧化物半导体材料的半导体层的氧化物晶体管。例如，氧化物TFT可以包括诸如铟氧化物、镓氧化物、锌氧化物和铟镓锌氧化物的氧化物半导体材料的半导体层。
P型TFT(晶体管)可以为具有诸如硅的半导体材料的半导体层的多晶晶体管。例如，多晶TFT可以通过低温工艺包括低温多晶硅(LTPS)的半导体层。
氧化物晶体管可以具有与多晶晶体管相比相对低的漏电流。
第二TFT T2可以切换驱动TFT D-TFT的第一节点N1和数据线DL之间的电连接。驱动TFT D-TFT的第一节点N1可以为驱动TFT D-TFT的源电极和漏电极中的一个。第二TFT T2的操作定时可以根据第二扫描信号Scan2(n)而被控制。当导通电平电压的第二扫描信号Scan2(n)被施加至第二TFT T2时，数据电压Vdata被施加至驱动TFT D-TFT的第一节点N1。
第三TFT T3可以电连接在驱动TFT D-TFT的第二节点N2和第三节点N3之间。第三TFT T3的操作定时可以根据第一扫描信号Scan1(n)而被控制。驱动TFT D-TFT的第三节点N3可以为驱动TFT D-TFT的源电极和漏电极中的另一个。
第三TFT T3可以为氧化物晶体管。由于氧化物晶体管具有相对低的漏电流，因此驱动TFT D-TFT的第二节点N2的电压电平可以被保持得相对低。结果，即使在每个帧期间未施加用于显示图像的数据电压Vdata，子像素PX可以基于在上一个帧期间输入的用于显示图像的数据电压Vdata来显示图像。
第四TFT T4可以切换驱动TFT D-TFT的第三节点N3和初始化线之间的电连接。第四TFT T4的操作定时可以根据第三扫描信号Scan3(n)而被控制。当导通电平电压的第三扫描信号Scan3(n)被施加至第四TFT T4时，初始化电压Vini被施加至驱动TFT D-TFT的第三节点N3。
第五TFT T5可以切换驱动TFT D-TFT的第一节点N1和施加高电平电压VDDEL的高电平线之间的电连接。第五TFT T5的操作定时可以根据发光信号EM(n)而被控制。当导通电平电压的发光信号EM(n)被施加至第五TFT T5时，高电平电压VDDEL可以被施加至驱动TFTD-TFT的第一节点N1。
第六TFT T6可以切换驱动TFT D-TFT的第三节点N3和发光元件ED的第一电极之间的电连接。第六TFT T6可以包括电连接至发光元件ED的第一电极的第四节点N4。第六TFTT6的第四节点N4可以为第六TFT T6的源电极或漏电极。发光元件ED的第一电极可以为阳极或阴极。可以在以下示例性地说明具有阳极的第一电极的发光元件ED。
第六TFT T6的操作定时可以根据发光信号EM(n)被控制。控制第六TFT T6的操作定时的发光信号EM(n)可以与控制第五TFT T5的操作定时的发光信号EM(n)相同。第六TFTT6的栅电极和第五TFT T5的栅电极可以电连接至发送发光信号EM(n)的单个发光线。
第七TFT T7可以切换发光元件ED的第一电极和发送复位电压VAR的复位线之间的电连接。当发光元件ED的第一电极为阳极时，复位电压VAR可以为阳极复位电压。
第七TFT T7的操作定时可以根据第三扫描信号Scan3(n+1)被控制。控制第七TFTT7的操作定时的第三扫描信号Scan3(n+1)可以与在其它子像素PX中控制第四TFT T4的操作定时的第三扫描信号Scan3(n)相同。
例如，第三扫描信号Scan3(n+1)可以被施加至被电连接至第n选通线(n为等于或大于1的整数)的子像素PX中的第七TFT T7。第三扫描信号Scan3(n+1)可以被施加至被电连接至第(n+1)选通线的子像素中的第四TFT T4。
存储电容器Cst可以在一个帧期间向驱动TFT D-TFT的栅电极施加与数据电压Vdata相对应的电压。存储电容器Cst可以包括被电连接至第二节点N2的第一端子和电连接至传输高电平电压VDDEL的高电平线的第二端子。驱动TFT D-TFT的第二节点N2可以为驱动TFT D-TFT的栅电极。
发光元件ED的第一电极或发光二极管OLED可以电连接至第六TFT T6的第四节点N4。发光元件ED的第二电极可以被电连接至发送低电平电压VSSEL的低电平线。发光元件ED的第一电极可以为阳极或阴极，发光元件ED的第二电极可以为阴极或阳极。
发送高电平电压VDDEL的高电平线和发送低电平电压VSSEL的低电平线可以为公共地连接至显示面板102中的多个子像素PX的公共线。
在显示装置100中，第三TFT T3可以示例性地具有N型，其它TFT可以具有P型。驱动TFT D-TFT、第二TFT T2、第四TFT T4、第五TFT T5、第六TFT T6和第七TFT T7可以具有P型，或者驱动TFT D-TFT、第二TFT T2、第四TFT T4、第五TFT T5、第六TFT T6和第七TFT T7中的至少一个可以具有N型。
图5为沿着图1的V-V’线截取的截面图。
在图5中，根据本公开的第一实施方式的显示装置100可以在显示区域AA的驱动元件部中包括一个驱动TFT D-TFT(或第一TFT 370)、多个开关TFT(或第二TFT 360)、一个采样TFT(或第三TFT 340)和存储电容器Cst。显示装置100还可以在非显示区域NA中的驱动元件部(或选通驱动单元103)中包括至少一个开关TFT(或第四TFT 330)。
一个子像素PX可以包括在基板101上彼此连接的驱动元件部和发光元件部。驱动元件部可以为用于驱动设置有驱动TFT、开关TFT(采样TFT)和存储电容器的一个子像素的阵列部。发光元件部可以为用于发光的阵列部，在该阵列部，阳极、阴极和阳极和阴极之间的发光层被设置。驱动元件部和发光元件部可以通过平坦化层320和322绝缘。
驱动TFT D-TFT(或第一TFT 370)和至少一个开关TFT 340(或采样TFT或第三TFT)可以包括氧化物半导体材料的半导体层(或半导体氧化物材料)。由于具有氧化物半导体材料的半导体层的TFT具有优异的漏电流阻挡效果，因此与具有多晶半导体材料的半导体层的TFT相比功耗被减小且制造成本被减小。
基板101可以具有有机层和无机层被交替设置的多层。例如，聚酰亚胺(PI)的有机层101a和101c和硅氧化物(SiOx)的无机层101b可以交替层叠以形成基板101。
第三层101b可以被设置在第一层101a和第二层101c之间。第三层101b可以包括硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)。本公开的实施方式不限于此。第三层101b可以为绝缘层或层间层。
下部缓冲层301可以被设置在基板101上。下部缓冲层301可以阻挡外部湿气的穿透。下部缓冲层301可以具有硅氧化物(SiOx)或硅氮化物(SiNx)的单层或多层。例如，为了增加阻挡外部湿气的效果，下部缓冲层301可以包括第一下部缓冲层301a和第二下部缓冲层301b。
第四TFT 330可以被设置在基板101上的非显示区域NA的驱动元件部(或选通驱动单元103)中。第四TFT 330可以包括具有发送电子或空穴的沟道区域、第四栅电极306、第四源电极317S和第四漏电极317D的第四半导体层303。第四TFT 330的第四半导体层303可以包括多晶半导体材料。
多晶半导体材料的第四半导体层303可以包括在半导体层303的中央处的第四沟道区域303C和在第四沟道区域303C的两侧的第四源区303S和第四漏区303D。
本征多晶半导体材料的第四沟道区域303C可以提供发送电子或空穴的路径。
第四源区303S和第四漏区303D可以为本征多晶半导体材料被掺杂了诸如磷(P)或硼(B)的第15族或第13组的杂质的导电区。
第四栅电极306与第四半导体层303的第四沟道区域303C交叠。第一栅极绝缘层302被设置在第四栅电极306和第四半导体层303之间。
第四TFT 340具有第四栅电极306被设置在第四半导体层303上的顶栅型。由于具有与第四栅电极306相同的材料的第一电容器电极305和遮光层(或下栅电极)304和308通过单掩膜工艺来形成，因此制造被简化。
第四栅电极306可以包括金属性材料。例如，第四栅电极306可以具有包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一个的单层或多层。本公开的实施方式不限于此。
第一层间绝缘层307被设置在第四栅电极306上。第一层间绝缘层307可以包括硅氮化物(SiNx)。例如，硅氮化物(SiNx)的第一层间绝缘层307可以包括氢。在形成第四半导体层303并且在第四半导体层303上形成第一层间绝缘层307之后，执行热处理。在热处理期间，第一层间绝缘层307中的氢可以被分散到第四源区303S和第四漏区303D中以提升多晶半导体材料的导电性并且使多晶半导体材料稳定化。热处理可以被称为加氢工艺。
在第四TFT 330中，上部缓冲层310、第二栅极绝缘层313a、第三栅极绝缘层313b和第二层间绝缘层316还可以被设置在第一层间绝缘层307上。第四源电极317S和第四漏电极317D可以被设置在第二层间绝缘层316上。第四源电极317S和第四漏电极317D可以分别被连接至第四源区303S和第四漏区303D。
上部缓冲层310可以分离非显示区域NA中的多晶半导体材料的第四半导体层303与显示区域AA中的TFT的氧化物半导体材料的半导体层311、312和315并且可以提供设置显示区域AA中的TFT的氧化物半导体材料的半导体层311、312和315的基底。
第二层间绝缘层316或第三栅极绝缘层313b为覆盖第一TFT 370的第一上栅电极373、第二TFT 360的第二上栅电极314和第三TFT 340的第三上栅电极344的层间绝缘层。由于第二层间绝缘层316或第三栅极绝缘层313b设置在氧化物半导体材料的第一半导体层315、第二半导体层311和第三半导体层312上，因此第二层间绝缘层316或第三栅极绝缘层313b可以包括无机材料。
第四源电极317S和第四漏电极317D可以具有包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一个的单层或多层。本公开的实施方式不限于此。
在图5中，第一TFT 370、第二TFT 360、第三TFT 340和存储电容器350可以被设置在基板101上的显示区域AA的驱动元件部中。
第一TFT 370(驱动TFT D-TFT)被设置在上部缓冲层310上。第一TFT 370可以根据数据线DL的数据电压向发光元件ED提供驱动电流。第一TFT 370可以包括氧化物半导体材料或多晶半导体材料的第一半导体层315。
由于具有多晶半导体材料的半导体层的TFT具有在OFF状态下的漏电流，因此具有多晶半导体材料的半导体层的TFT可以与具有氧化物半导体材料的半导体层的TFT相比具有大功耗。在具有氧化物半导体材料的半导体层的TFT中，半导体层可能因入射光而被劣化。在根据本公开的第一实施方式的显示装置100中，由于显示区域AA中的TFT的半导体层由氧化物半导体材料形成，因此漏电流和功耗被减小。另外，减小由入射光引起的半导体层的劣化。
第一TFT 370的第一半导体层315可以包括氧化物半导体材料。第一TFT 370包括氧化物半导体材料的第一半导体层315、覆盖第一半导体层315的第二栅极绝缘层313a、在第二栅极绝缘层313a上且交叠于第一半导体层315的第一上栅电极373、覆盖第一上栅电极373的第三栅极绝缘层313b、在第三栅极绝缘层313b上的第二层间绝缘层316和在第二层间绝缘层316上的第一源电极375S和第一漏电极375D。
第一TFT 370还包括在第一上部缓冲层310a和第二上部缓冲层310b之间且与第一半导体层315交叠的第一下栅电极371(第一遮光层)。第一下栅电极371可以被插置在上部缓冲层310中。例如，第一下栅电极371可以被设置在第一层间绝缘层307上面的第一上部缓冲层310a上，第二上部缓冲层310b可以被设置在第二上部缓冲层310b上面的第一下栅电极371上。例如，上部缓冲层310可以包括第一上部缓冲层310a和第二上部缓冲层310b。本公开的实施方式不限于此。
第一上部缓冲层310a可以包括硅氧化物(SiOx)。由于第一上部缓冲层310a由没有氢的硅氧化物(SiOx)形成，因此第一上部缓冲层310a可以被用作具有氧化物半导体材料的第一半导体层315的第一TFT 370的基底。
第二上部缓冲层310b可以包括具有优异的氢捕捉能力的硅氮化物(SiNx)。第二上部缓冲层310b可以包裹第一下栅电极371的顶部表面和侧部表面以完全密封第一下栅电极371。
具有优异的氢捕捉能力的硅氮化物(SiNx)与硅氧化物(SiOx)相比。包括氢的第一层间绝缘层307被设置在上部缓冲层310下。在具有多晶半导体材料的第四半导体层303的第四TFT 330的加氢工艺期间产生的氢可以穿过上部缓冲层310而减少上部缓冲层310上的氧化物半导体材料的半导体层的可靠性。例如，当氢穿透氧化物半导体材料的半导体层时，相应的TFT可以根据位置具有不同的阈值电压或不同的导电性。具体地，由于驱动TFT直接帮助发光元件的操作，因此获得驱动TFT的可靠性是重要的。
在根据本公开的第一实施方式的显示装置100中，由于完全地覆盖第一下栅电极371的第二上部缓冲层310b被设置在第一上部缓冲层310a上，因此氢所致的第一TFT 370的可靠性的劣化可以被防止或至少被减少。
第一TFT 370的第一下栅电极371可以包括诸如钛(Ti)的具有优异的氢捕捉能力的金属性材料。例如，第一TFT 370的第一下栅电极371可以具有钛(Ti)或钼(Mo)和钛(Ti)的合金的单层或钼(Mo)和钛(Ti)的双层。本公开的实施方式不限于此。
钛(Ti)可以捕捉扩散在上部缓冲层310中的氢，以防止或至少减少氢之类的到达第一半导体层315。在第一TFT 370中，第一下栅电极371包括诸如钛(Ti)的具有氢捕捉能力的金属性材料，包裹第一下栅电极371的第二上部缓冲层310b包括具有氢捕捉能力的硅氮化物(SiNx)。结果，氧气所致的氧化物半导体材料的半导体层的可靠性的劣化可以被防止或至少被减少。
与第一上部缓冲层310a类似，包括硅氮化物(SiNx)的第二上部缓冲层310b可以以选择性地覆盖第一下栅电极371而不是在整个显示区域AA上的形式形成在第一上部缓冲层310a的一部分上。例如，第二上部缓冲层310b可以包括与第一上部缓冲层310a不同的材料。当第二上部缓冲层310b被设置在整个显示区域AA上时，第二上部缓冲层310b可能从第一上部缓冲层310a脱离。为了防止或至少减少第二上部缓冲层310b的脱离，第二上部缓冲层310b可以选择性地被设置在与第一下栅电极371相对应的部位上。
第一下栅电极371和第二上部缓冲层310b可以以与第一半导体层315交叠的方式直接设置在第一半导体层315下。此外，第一下栅电极371和第二上部缓冲层310b可以具有比第一半导体层315的面积更大的面积以与第一半导体层315完全交叠。
第一TFT 370的第一源电极375S可以电连接至第一下栅电极371。由于施加至第一半导体层315的第一沟道区域315C的有效电压与第一半导体层315和第一下栅电极371之间的寄生电容Cbuf成反比，因此施加至第一半导体层315的有效电压可以通过寄生电容Cbuf来调整。例如，当第一下栅电极371被设置为与第一半导体层315相邻以具有相对大的寄生电容时，流经第一半导体层315的实际电流可以被减小并且根据施加至第一上栅电极373的电压的第一TFT 370的控制范围可以被放大。结果，发光元件可以被精确调整，即使在相对低的灰度下，并且污斑问题可以被解决。
在图5中，显示区域AA的驱动元件部可以包括存储电容器(Cst)350。存储电容器350存储数据线DL的数据电压并且向发光元件ED提供数据电压。
存储电容器350包括两个电极以及在两个电极之间的介电层。存储电容器350可以包括具有与第四栅电极306相同的材料和相同的层的第一电容器电极305以及具有与第一下栅电极371相同的材料和相同的层的第二电容器电极309。第一层间绝缘层307可以被设置在第一电容器电极305和第二电容器电极309之间。存储电容器350的第二电容器电极309可以电连接至第一源电极375S。
在图5中，显示区域AA的驱动元件部可以包括多个第二TFT(开关TFT)360。多个第二TFT 360可以根据选通线GL的选通电压控制第一TFT 370的操作。
第二TFT 360可以包括上部缓冲层310上的氧化物半导体材料的第二半导体层311、覆盖第二半导体层311的第二栅极绝缘层313a、在第二栅极绝缘层313a上与第二半导体层311交叠的第二上栅电极314、覆盖第二上栅电极314的第三栅极绝缘层313b、在第三栅极绝缘层313b上的第二层间绝缘层316以及在第二层间绝缘层316上的第二源电极319S和第二漏电极319D。
第二TFT 360还可以包括覆盖在上部缓冲层310下的第二半导体层311的第二下栅电极(或第二遮光层)308。例如，第二下栅电极308可以包括与第四栅电极306相同的材料并且可以被设置在第一栅极绝缘层302上。第二下栅电极308可以电连接至第二上栅电极314以构成双栅极(双栅)。由于第二TFT 360具有双栅极结构，因此流经第二半导体层311的第二沟道区域311C的电流可以精确调整。此外，可以通过将第二TFT 360设置在更小的区域来获得相对高分辨率的显示装置。
第二半导体层311由氧化物半导体材料形成并且包括没有杂质的本征第二沟道区域311C和掺杂有杂质的第二源区311S和第二漏电极311D。
第二半导体层311和第二下栅电极308之间的距离可以大于第一半导体层315和第一下栅电极371之间的距离。每一个TFT可以根据其固有功能而具有由于双栅极而引起的精确控制的不同必要性。例如，由于发光元件OLED的电流的改变量相对于第一TFT 370的阈值电压的改变量的比大于发光元件OLED的电流的改变量相对于第二TFT 360的阈值电压的改变量的比，因此第一TFT 370可以具有比第二TFT 360更大的精确控制的必要性。为了发光元件的电流量的精确控制，第一半导体层315和第一下栅电极371之间的距离被确定为小于第二半导体层311和第二下栅电极308之间的距离。
与第四源电极317S和第四漏电极317D类似，第二源电极319S和第二漏电极319D可以具有包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一个的单层或多层。本公开的实施方式不限于此。
由于第二源电极319S和第二漏电极319D与第四源电极317S和第四漏电极317D同时形成在第二层间绝缘层316上，因此减小掩膜工序的数量。
在图5中，显示区域AA的驱动元件部可以包括第三TFT(采样TFT)340。第三TFT 340可以通过感测第一TFT 370的阈值电压并且补偿阈值电压的改变来控制第一TFT 370的操作。
第三TFT 340可以包括上部缓冲层310上的氧化物半导体材料的第三半导体层312、覆盖第三半导体层312的第二栅极绝缘层313a、覆盖第二栅极绝缘层313a的第三栅极绝缘层313b、在第三栅极绝缘层313b上的与第三半导体层312交叠的第三上栅电极344、覆盖第三上栅电极344的第二层间绝缘层316以及在第二层间绝缘层316上的第三源电极328S和第三漏电极328D。
第三TFT 340还可以包括在上部缓冲层310下方与第三半导体层312交叠的第三下栅电极(或第三遮光层)304。例如，第三下栅电极304可以包括与第四栅电极306相同的材料并且可以被设置在第一栅极绝缘层302上。第三下栅电极304可以电连接至第三上栅电极344以构成双栅极。由于第三TFT 340具有双栅极结构，因此流经第三半导体层312的第三沟道区域312C的电流可以被精确调整。此外，可以通过在更小的区域中设置第三TFT 340来获得相对高分辨率的显示装置。
第三半导体层312由氧化物半导体材料形成并且包括没有杂质的本征第三沟道区域312C和掺杂有杂质的第三源区312S和第三漏电极312D。
第三半导体层312和第三下栅电极304之间的距离可以大于第一半导体层315和第一下栅电极371之间的距离。每一个TFT可以根据其固有功能而具有由于双栅极引起的精确控制的不同必要性。例如，由于发光元件OLED的电流的改变量相对于第一TFT 370的阈值电压的改变量的比大于发光元件OLED的电流的改变量相对于第三TFT 340的阈值电压的改变量的比，因此第一TFT 370可以具有比第三TFT 340更大的精确控制的必要性。为了发光元件的电流量的精确控制，第一半导体层315和第一下栅电极371之间的距离被确定为小于第三半导体层312和第三下栅电极304之间的距离。
类似地，第三半导体层312和第三上栅电极344之间的距离可以大于第一半导体层315和第一上栅电极373之间的距离或第二半导体层311和第二上栅电极314之间的距离。例如，由于发光元件OLED的电流的改变量相对于第一TFT 370、第二TFT 360和第三TFT 340的阈值电压的改变量的比彼此不同，因此双栅极结构可以为了发光元件OLED的电流的更精确的控制而被应用于第一TFT 370、第二TFT 360和第三TFT 340。第一TFT 370的第一半导体层315和第一上栅电极373之间的距离以及第二TFT 360的第二半导体层311和第二上栅电极314之间的距离可以被确定为小于第三TFT 340的第三半导体层312和第三上栅电极344之间的距离。
与第四源电极317S和第四漏电极317D类似，第三源电极328S和第三漏电极328D可以具有包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)或其合金中的一个的单层或多层。本公开的实施方式不限于此。
由于第三源电极328S和第三漏电极328D与第四源电极317S和第四漏电极317D同时形成在第二层间绝缘层316上，因此减小了掩膜工序的数量。
与第一上栅电极373或第二上栅电极314类似，第三上栅电极344可以被设置在第二栅极绝缘层313a上。本公开的实施方式不限于此。例如，第三上栅电极344可以被设置在第三栅极绝缘层313b上，而不是被设置在第二栅极绝缘层313a上。
由于被施加至第三半导体层312的第三沟道区域312C的有效电压与第三半导体层312和第三上栅电极344之间的寄生电容Cgi成反比，因此被施加至第三半导体层312的有效电压可以通过调整第三半导体层312和第三上栅电极344之间的距离来控制。
在显示区域AA中的第一TFT 370的第一上栅电极373、第二TFT 360的第二上栅电极314和第三TFT 340的第三上栅电极344可以具有包括钛(Ti)的下部层和诸如钼(Mo)的不同的金属性材料的上部层的多层。
当第一上栅电极373、第二上栅电极314和第三上栅电极344具有包括钛(Ti)的多个金属性层时，多层可以从第一TFT 370、第二TFT 360和第三TFT 340的上部阻挡氢以保护第一半导体层315、第二半导体层311和第三半导体层312。
由于显示装置100的驱动元件部包括具有不同的半导体层的多个TFT，因此需要多个层并且在制造工艺中使用多个掩膜。为了减少掩膜的数量，可以同时形成多个TFT的层。
例如，第四栅电极306、第一电容器电极305、第三下栅电极304和第二下栅电极308可以具有彼此相同的材料和彼此相同的层。第二电容器电极309和第一下栅电极371可以具有彼此相同的材料和彼此相同的层。第三半导体层312、第一半导体层315和第二半导体层311可以具有彼此相同的材料和彼此相同的层并且可以通过彼此相同的导体化工艺来形成。第三上栅电极344、第一上栅电极373和第二上栅电极314可以具有彼此相同的材料和彼此相同的层。第四源电极317S、第四漏电极317D、第三源电极328S、第三漏电极328D、第一源电极375S、第一漏电极375D、第二源电极319S和第二漏电极319D可以具有彼此相同的材料和彼此相同的层并且可以具有包括至少两个层的多层。
在图5中，为了使各种层的高度差引起的台阶差平坦化，第一平坦化层320和第二平坦化层322可以依次地被设置在驱动元件部上。第一平坦化层320和第二平坦化层322可以具有包括聚酰亚胺或丙烯酸树脂的有机层。
在图5中，发光元件部(发光二极管)可以被设置在第二平坦化层322上。发光元件部可以包括第一电极(阳极)323、第二电极(阴极)327和发光层325。第一电极323可以被设置在每一个子像素PX中，发光层325和第二电极327可以被设置在整个显示区域AA中。
发光元件部通过在第一平坦化层320上的第三电极(连接电极)321连接至驱动元件部。例如，发光元件部的第一电极323可以通过第三电极321连接至驱动元件部的第一TFT370的第一漏电极375D或第二TFT 360的第二源电极319S。
第一电极323可以通过第二平坦化层322中的第一接触孔CH1连接至第三电极321。第三电极321可以通过第一平坦化层320中的第二接触孔CH2连接至第一漏电极375D。
第一电极323可以具有透明导电层和具有相对高的反射率的不透明导电层的多层。透明导电层可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)的具有相对高功函数的材料。不透明导电层可以具有铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、铅(Pb)、钼(Mo)、钛(Ti)及其合金的单层或多层。例如，第一电极323可以具有透明导电层、不透明导电层和透明导电层依次地设置的结构或透明导电层和不透明导电层依次地设置的结构。
发光层325可以具有顺序地或反序地被设置在第一电极323上的空穴相关层、发光材料层和电子相关层。发光层325可以作为整体设置在整个显示区域AA中。
堤层324可以被称为在每一个子像素PX中暴露第一电极323的像素限定层。堤层324可以包括具有黑色的不透明材料以防止或至少减少相邻子像素PX之间的光干涉。例如，堤层324可以包括具有彩色颜料、有机黑色和碳中的至少一个的遮光材料。间隔件326可以被设置在堤层324上。
间隔件326可以通过缓冲具有发光元件的基板101和上部基板之间的空间来最小化或至少减少外部冲击造成的显示装置1000的损坏。间隔件326可以包括与堤层324相同的材料并且可以堤层324与同时形成。本公开的实施方式不限于此。
第二电极327可以面对第一电极323，并且发光层325可以被插置在第一电极323和第二电极327之间。第二电极327可以被设置在发光层325的顶表面和侧表面上。第二电极327可以作为整体设置在整个显示区域AA中。当第二电极327被应用于顶部发光型OLED显示装置时，第二电极327可以包括诸如铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)的透明导电材料。
在图5中，防止或至少减少湿气的穿透的封装部328可以被设置在第二电极327上。封装部328可以包括被、依次设置在第二电极327上的第一封装层328a、第二封装层328b和第三封装层328c。
封装部328的第一封装层328a和第三封装层328c可以包括诸如硅氧化物(SiOx)的无机材料。封装部328的第二封装层328b可以包括诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂的有机材料。
在图5中，触摸部(触摸传感器部)可以被设置在封装部328上。触摸部可以包括触摸缓冲层710、触摸绝缘层730和触摸保护层750并且可以具有多个触摸电极TE和多个连接电极BE。多个触摸电极TE可以包括各自具有沿着第一方向(X轴方向，水平方向)设置并且彼此连接的多个第一触摸电极TE1的多个第一触摸电极沟道TX1至TXn以及各自具有沿着第二方向(Y轴方向，垂直方向)设置并且彼此连接的多个第二触摸电极TE2的多个第二触摸电极沟道RX1至RXm。多个触摸电极TE和多个连接电极BE可以是触摸缓冲层710和触摸保护层750之间的使用触摸绝缘层730的同一层或不同层。
在根据本公开的第一实施方式的显示装置100中，滤色器层可以被设置在触摸部上或触摸部和封装部328之间。为了增加从每一个子像素PX中的发光元件ED发出的光的纯度，滤色器层可以被设置在触摸部上或触摸部和封装部328之间。
图6为示出了根据本公开的第一实施方式的显示装置中的光的路径的截面图。图6可以与图1的V-V’线相对应，并且对图6的与图5的一部分相同的部分的说明可以被省略。
在图6中，第一光L1和第二光L2可以被输入到显示装置100的内部。第一光L1和第二光L2可以为从显示装置100的外部到内部的入射光或者可以为从显示装置100的子像素PX发出并发送的光。本公开的实施方式不限于此。
在具有氧化物半导体材料的半导体层的TFT中，半导体层可以因为到半导体层的入射光而劣化。尽管具有氧化物半导体材料的半导体层的TFT与具有多晶半导体材料的半导体层的TFT相比具有优异的漏电流特性，但是阈值电压可能因光致劣化而改变，并且漏电流特性可能被改变。
光可以具有来自显示装置100的前表面的路径以及来自显示装置100的后表面的路径。在光穿过平坦化层320和322、层间绝缘层307和316、缓冲层301和310以及栅极绝缘层302和313时，光的一部分可以通过接口表面被发送并且光的另一部分可以在接口表面上被反射。光的在接口表面上被反射的另一部分可以反复地被重新反射以影响每个TFT的半导体层。
穿过显示装置100的基板101的光可能影响每一个TFT的半导体层。每一个TFT的下栅电极可以作用为遮光层。由于下栅电极的面积大于半导体层的面积，因此穿过基板101的光可以被下栅电极有效阻挡。
在图6中，第二光L2直接落在第一TFT 370的第一半导体层315上。直接落在第一半导体层315上的第二光L2可能影响第一TFT 370的特性。
第一光L1不直接入射至每个TFT的半导体层。在第一光L1穿过显示装置100的触摸部、封装部328、平坦化层320和322、层间绝缘层307和316、缓冲层301和310以及栅极绝缘层302和313时，第一光L1的一部分可以透射通过每个接口表面，并且第一光L1的另一部分可以在每个接口表面上被反射。第一光L1的在每个接口表面上反射的另一部分可以反复地被重新反射以入射至半导体层。例如，第一光L1的另一部分的量可以由于重新反射的重复而被减小。
图7为示出了根据本公开的第二实施方式的显示装置中的光的路径的截面图。图7可以与图1的V-V’线相对应，并且对图7的与图5的一部分相同的一部分的说明可以被省略。
在图7中，根据本公开的第二实施方式的显示装置包括在第一平坦化层320上的第三电极(或连接电极)321。第三电极321将发光元件的第一电极323与驱动元件部的第一TFT370的第一漏电极375D或第二TFT 360的第二源电极319S连接。
第四电极(或遮光电极)400可以被设置在第一平坦化层320和第二平坦化层322之间。第四电极400可以被设置为与第三电极321分离或者可以被设置在除了设置有第三电极321的区域之外的整个显示区域AA中。第三电极321和第四电极400可以具有包括至少两个层的多层。
在图7中，直接入射至每个TFT的半导体层的第二光L2可以被第四电极400阻挡。例如，从显示装置100的外部朝向半导体层入射的第二光L2可以被第四电极400反射，并且第二光L2的朝向半导体层的路径可以被阻挡。第二光L2的被第四电极400反射的一部分可以由于在显示装置100的上部中的偏振板或滤色器层而被发出到外部，并且第二光L2的被第四电极400反射的另一部分可以由于全反射而衰减。本公开的实施方式不限于此。
第一光L1不直接入射至每个TFT的半导体层。在第一光L1穿过显示装置100的触摸部、封装部328、平坦化层320和322、层间绝缘层307和316、缓冲层301和310以及栅极绝缘层302和313时，第一光L1的一部分可以透射通过每个接口表面并且第一光L1的另一部分可以在每一个接口表面上被反射。第一光L1的在每一个接口表面上被反射的另一部分可以反复地被重新反射以入射至半导体层。
在图7中，第一平坦化层320和第二平坦化层322之间的第四电极400可以被设置为与第三电极321分离。在一些实施方式中，第四电极400和第三电极321位于同一平坦化层上。在一些实施方式中，第四电极400围绕第三电极321。在一些实施方式中，第四电极可以被设置在除了设置有第三电极321的区域之外的整个显示区域AA中或者第三电极321和第四电极300之间的间隙中。在一些实施方式中，基板101包括像素区域。像素区域包括多个薄膜晶体管(例如，第一薄膜晶体管370、第二薄膜晶体管360和/或第三薄膜晶体管340)。多个薄膜晶体管中的每一个都包括半导体层。第四电极400横跨多个薄膜晶体管的半导体层延伸以与多个薄膜晶体的半导体层交叠。第四电极400被配置为阻挡入射到第四电极的光的至少一部分到达薄膜晶体管的半导体层(例如，第一薄膜晶体管370的第一半导体层315、第二薄膜晶体管360的第二半导体层311和/或第三薄膜晶体管340的第三半导体层312)。例如，由于第四电极400被设置在整个驱动元件部中，因此入射到驱动元件部的第一光L1的量可以被大幅减少。
第一光L1可以通过非显示区域NA入射至驱动元件部，并且第一光L1的一部分可以透射通过每一个接口表面被并且第一光L1的另一部分可以在每一个接口表面上被反射。例如，第一光L1的另一部分可以在第一平坦化层320和第二层间绝缘层316之间的接口上被反射以被发射至显示装置100的外部，并且被反射的第一光L1可以在第四电极400的底表面或第三电极321的底表面上被反射以入射至每一个TFT的半导体层。
为了防止或至少减少被反射的第一光L1所致的半导体层的劣化，第四电极400的底表面(底层)和第三电极321的底表面(底层)可以被形成为包括具有至少一个层的第一低反射材料层410。第一低反射材料层410可以通过不规则地或完全反射入射光或吸收入射光来减少反射光的量。
被第一低反射材料层410反射的光可以朝向每个TFT的半导体层透射。例如，尽管被第一低反射材料层410反射的光量减小，但是被第一低反射材料层410反射的光可能影响氧化物半导体材料的半导体层的特性。
为了进一步防止或至少减少被第一低反射材料层410反射的光所致的半导体层的劣化，第三源电极328S的顶表面(顶层)、第三漏电极328D、第一源电极375S、第一漏电极375D、第二源电极319S和第二漏电极319D可以被形成为包括第二低反射材料层420。第二低反射材料层420可以通过不规则地或完全反射入射光或吸收入射光来减少反射光的量。
由于被第一低反射材料层410和第二低反射材料层420反射的光量减小，因此入射至每个TFT的半导体层的光可以减小。结果，光所致的对氧化物半导体材料的半导体层的影响减小并且获得显示装置100的可靠性。
第一低反射材料层410和第二低反射材料层420可以具有包括钼(Mo)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铬(Cr)、钨(W)、钒(V)、铌(Nb)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、铝(Al)和金(Au)或其合金中的一个的单层或多层。
因此，在根据本公开的一个实施方式的显示装置中，由于内部和外部的光所致的对TFT的氧化物半导体材料的半导体层的影响减小，因此提高可靠性。
本公开的示例实施方式还能够被描述如下：
根据本公开的一个示例实施方式，显示装置包括：基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；发光元件，所述发光元件在所述显示区域中连接至选通线和与所述选通线相交的数据线，所述发光元件包括第一电极、发光层和第二电极；第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管根据所述数据线的数据电压向所述发光元件提供驱动电流，所述第一薄膜晶体管包括第一半导体层、第一源电极和第一漏电极；第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管根据所述选通线的选通电压控制所述第一薄膜晶体管的操作，所述第二薄膜晶体管包括第二半导体层；第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管通过感测所述第一薄膜晶体管的阈值电压控制所述第一薄膜晶体管的操作，所述第三薄膜晶体管包括第三半导体层；第三电极，所述第三电极连接所述第一漏电极和所述第一电极；以及第四电极，所述第四电极具有与所述第三电极相同的层。
在一些示例实施方式中，所述第一薄膜晶体管还包括所述第一半导体层上的第一上栅电极，所述第二薄膜晶体管还包括所述第二半导体层上的第二上栅电极，所述第三薄膜晶体管还包括所述第三半导体层上的第三上栅电极。
在一些示例实施方式中，所述第三半导体层与所述第三上栅电极之间的距离大于所述第一半导体层与所述第一上栅电极之间的距离。
在一些示例实施方式中，所述第三半导体层与所述第三上栅电极之间的距离大于所述第二半导体层与所述第二上栅电极之间的距离。
在一些示例实施方式中，所述第一薄膜晶体管还包括所述第一半导体层下的第一下栅电极，所述第二薄膜晶体管还包括所述第二半导体层下的第二下栅电极，并且所述第三薄膜晶体管还包括所述第三半导体层下的第三下栅电极。
在一些示例实施方式中，所述第二半导体层和所述第二下栅电极之间的距离大于所述第一半导体层和所述第一下栅电极之间的距离。
在一些示例实施方式中，所述第三半导体层和所述第三下栅电极之间的距离大于所述第一半导体层和所述第一下栅电极之间的距离。
在一些示例实施方式中，所述第一半导体层和所述第二半导体层包括氧化物半导体材料。
在一些示例实施方式中，所述第三半导体层包括氧化物半导体材料。
在一些示例实施方式中，所述第四电极被设置为与所述第三电极分离，并且所述第四电极被设置在除了所述第三电极被设置的区之外的所述显示区域整体中。
在一些示例实施方式中，所述基板包括像素区域，所述像素区域包括多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管包括所述薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管中的每一个包括低反射层，并且所述第四电极与所述多个薄膜晶体管的所述低反射层交叠。
在一些示例实施方式中，所述第三电极和所述第四电极包括至少两个层。
在一些示例实施方式中，所述第三电极和所述第四电极的底层包括具有至少一个层的低反射材料层。
在一些示例实施方式中，所述第二薄膜晶体管还包括第二源电极和第二漏电极，所述第三薄膜晶体管还包括第三源电极和第三漏电极，并且所述第一源电极至第三源电极和所述第一漏电极至第三漏电极具有至少两个层。
在一些示例实施方式中，所述第一源电极至第三源电极和所述第一漏电极至第三漏电极的顶层包括具有至少一个层的低反射材料层。
在一些示例实施方式中，所述低反射材料层具有包括钼(Mo)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪((Hf)、钽(Ta)、铬(Cr)、钨(W)、钒(V)、铌(Nb)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、铝(Al)和金(Au)及其合金中的一个的单层和多层中的一个。
在一些示例实施方式中，所述第一源电极被连接至所述第一下栅电极。
在一些示例实施方式中，所述显示装置还包括：线路部、坝层和选通驱动单元，所述线路部、坝层和选通驱动单元在所述非显示区域中；以及第四薄膜晶体管，所述第四薄膜晶体管在所述选通驱动单元中，所述第四薄膜晶体管向所述第二薄膜晶体管施加所述选通电压并且包括第四半导体层。
在一些示例实施方式中，所述第四半导体层包括多晶半导体材料。
在一些示例实施方式中，所述显示装置还包括：封装部，所述封装部在所述发光元件上，所述封装部包括第一封装层、第二封装层和第三封装层；以及触摸部，所述触摸部在所述封装部上。
在一些示例实施方式中，所述显示装置还包括在所述封装部和所述触摸部中的一个上的滤色器层。
对于本领域普通技术人员显而易见的是，能够在本公开中做出各种修改和变形而不脱离本公开的范围。因此，本公开旨在涵盖在所附权利要求书及其等同物的范围内提供的、本公开内容的修改和变形。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年6月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2022-0080929的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。

Claims (24)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；
发光元件，所述发光元件在所述显示区域中连接至选通线和与所述选通线相交的数据线，所述发光元件包括第一电极、发光层和第二电极；
第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管根据所述数据线的数据电压向所述发光元件提供驱动电流，所述第一薄膜晶体管包括第一半导体层、第一源电极和第一漏电极；
第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管根据所述选通线的选通电压控制所述第一薄膜晶体管的操作，所述第二薄膜晶体管包括第二半导体层；
第三薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管通过感测所述第一薄膜晶体管的阈值电压来控制所述第一薄膜晶体管的操作，所述第三薄膜晶体管包括第三半导体层；
第三电极，所述第三电极电连接所述第一漏电极和所述第一电极；以及
第四电极，所述第四电极在与所述第三电极相同的层上。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一薄膜晶体管还包括所述第一半导体层上的第一上栅电极，
其中，所述第二薄膜晶体管还包括所述第二半导体层上的第二上栅电极，并且
其中，所述第三薄膜晶体管还包括所述第三半导体层上的第三上栅电极。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第三半导体层与所述第三上栅电极之间的距离大于所述第一半导体层与所述第一上栅电极之间的距离，并且
其中，所述第三半导体层与所述第三上栅电极之间的距离大于所述第二半导体层与所述第二上栅电极之间的距离。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第一薄膜晶体管还包括所述第一半导体层下的第一下栅电极，
其中，所述第二薄膜晶体管还包括所述第二半导体层下的第二下栅电极，并且
其中，所述第三薄膜晶体管还包括所述第三半导体层下的第三下栅电极。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二半导体层和所述第二下栅电极之间的距离大于所述第一半导体层和所述第一下栅电极之间的距离，并且
其中，所述第三半导体层和所述第三下栅电极之间的距离大于所述第一半导体层和所述第一下栅电极之间的距离。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一半导体层、所述第二半导体层或所述第三半导体层中的至少一个包括氧化物半导体材料。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三半导体层包括氧化物半导体材料。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第四电极与所述第三电极分离，并且
其中，所述第四电极跨越除了所述第三电极所在的区域和所述第三电极与所述第四电极之间的间隙之外的整个显示区域延伸。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三电极或所述第四电极包括多个层。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述多个层的底层包括低反射材料。
11.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二薄膜晶体管还包括第二源电极和第二漏电极，
其中，所述第三薄膜晶体管还包括第三源电极和第三漏电极，并且
其中，所述第一源电极、所述第二源电极、所述第三源电极、所述第一漏电极、所述第二漏电极或所述第三漏电极包括多个层。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述多个层的顶层包括低反射材料。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述低反射材料包括钼Mo、钛Ti、锆Zr、铪Hf、钽Ta、铬Cr、钨W、钒V、铌Nb、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、铜Cu、锌Zn、银Ag、铝Al和金Au及其合金中的至少一者。
14.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述第一源电极电连接至所述第一下栅电极。
15.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
线路部、坝层和选通驱动单元，所述线路部、所述坝层和所述选通驱动单元在所述非显示区域中；以及
第四薄膜晶体管，所述第四薄膜晶体管在所述选通驱动单元中，所述第四薄膜晶体管向所述第二薄膜晶体管施加所述选通电压并且包括第四半导体层。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第四半导体层包括多晶半导体材料。
17.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
封装部，所述封装部在所述发光元件上，所述封装部包括第一封装层、第二封装层和第三封装层；以及
触摸部，所述触摸部在所述封装部上。
18.一种显示装置，所述显示装置包括：
基板；
薄膜晶体管，所述薄膜晶体管在所述基板上，所述薄膜晶体管包括：
半导体层，所述半导体层包括氧化物半导体，以及
源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极位于所述半导体层上方；
发光元件，所述发光元件在所述薄膜晶体管上，其中，所述发光元件包括第一电极、发光层和第二电极；
第三电极，所述第三电极在平坦化层上并且在所述薄膜晶体管与所述发光元件之间，其中，所述第三电极将所述第一电极与所述薄膜晶体管的所述源电极或所述漏电极中的一个电连接；以及
第四电极，所述第四电极在所述平坦化层上，其中，所述第四电极在第一方向上与所述半导体层交叠，并且所述第四电极的至少一部分与所述第三电极间隔设置。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述第四电极被配置为阻挡入射到所述第四电极的光的至少一部分到达所述半导体层。
20.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述第四电极包括多个层，并且所述多个层中的底层是低反射材料层，所述低反射材料层被配置为吸收反射到所述低反射材料层的光的至少一部分。
21.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述第三电极包括多个层，并且所述多个层中的底层是低反射材料层，所述低反射材料层被配置为吸收反射到所述低反射材料层的光的至少一部分。
22.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述源电极或所述漏电极包括多个层，所述多个层中的顶层是低反射材料层，所述低反射材料层被配置为吸收从所述第四电极的底表面反射到所述低反射材料层的光的至少一部分。
23.根据权利要求20所述的显示装置，其中，所述低反射材料层包括钼Mo、钛Ti、锆Zr、铪Hf、钽Ta、铬Cr、钨W、钒V、铌Nb、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、铜Cu、锌Zn、银Ag、铝Al和金Au及其合金中的至少一者。
24.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述基板包括像素区域，所述像素区域包括多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管包括所述薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管中的每一个包括包含氧化物半导体的半导体层，并且所述第四电极跨越所述多个薄膜晶体管的所述半导体层延伸以与所述多个薄膜晶体管的所述半导体层交叠。
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