KR20230034838A - Thin film transistor substrate and display apparatus comprising the same - Google Patents
Thin film transistor substrate and display apparatus comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230034838A KR20230034838A KR1020210194207A KR20210194207A KR20230034838A KR 20230034838 A KR20230034838 A KR 20230034838A KR 1020210194207 A KR1020210194207 A KR 1020210194207A KR 20210194207 A KR20210194207 A KR 20210194207A KR 20230034838 A KR20230034838 A KR 20230034838A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- thin film
- film transistor
- metal
- capacitor
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 204
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 209
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 128
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 128
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 76
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 47
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 24
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 14
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 451
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009975 flexible effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005555 GaZnO Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 일 실시예는 박막 트랜지스터 기판 및 이를 포함하는 표시장치에 대한 것이다. One embodiment of the present invention relates to a thin film transistor substrate and a display device including the same.
박막 트랜지스터(thin film transistor)는 유리 기판이나 플라스틱 기판 상에 제조될 수 있기 때문에, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device) 또는 유기 발광장치(Organic Light Emitting Device) 등과 같은 표시장치의 스위칭 소자 또는 구동 소자로 널리 이용되고 있다.Since a thin film transistor can be manufactured on a glass substrate or a plastic substrate, a switching element or driving element of a display device such as a liquid crystal display device or an organic light emitting device. is widely used as
박막 트랜지스터는, 액티브층을 구성하는 물질을 기준으로 하여, 비정질 실리콘이 액티브층으로 사용되는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터, 다결정 실리콘이 액티브층으로 사용되는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터, 및 산화물 반도체가 액티브층으로 사용되는 산화물 반도체 박막 트랜지스터로 구분될 수 있다.Based on the material constituting the active layer, the thin film transistor is an amorphous silicon thin film transistor in which amorphous silicon is used as an active layer, a polycrystalline silicon thin film transistor in which polycrystalline silicon is used as an active layer, and an oxide semiconductor used as an active layer. It can be classified as an oxide semiconductor thin film transistor.
이 중, 산화물 반도체 박막 트랜지스터(Oxide semiconductor TFT)는 높은 이동도(mobility)를 가지며, 산소의 함량에 따라 큰 저항 변화를 가질 수 있기 때문에 원하는 물성을 용이하게 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 제조 과정에서 비교적 낮은 온도에서 액티브층을 구성하는 산화물이 성막될 수 있기 때문에 제조비용이 저렴하다. 산화물의 특성상, 산화물 반도체는 투명하기 때문에, 투명 디스플레이를 구현하는 데도 유리하다. 그러나, 산화물 반도체 박막 트랜지스터는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비하여 안정성과 전자 이동도가 떨어지는 단점을 가지고 있다.Among them, an oxide semiconductor thin film transistor (TFT) has high mobility and can have a large resistance change according to the content of oxygen, so it has the advantage of easily obtaining desired physical properties. In addition, since the oxide constituting the active layer can be formed at a relatively low temperature during the manufacturing process of the oxide semiconductor thin film transistor, the manufacturing cost is low. Oxide semiconductors are transparent due to the nature of oxides, and thus are advantageous for realizing transparent displays. However, oxide semiconductor thin film transistors have disadvantages in that stability and electron mobility are lower than those of polycrystalline silicon thin film transistors.
최근, 표시장치가 고품질 및 고해상도화 됨에 따라, 표시장치에 배치되는 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터(Cst)가 우수한 안정성을 가지는 것이 필요하다. 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터(Cst)가 우수한 안정성을 가지도록 하는 방법으로, 예를 들어, 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터(Cst)에 포함된 산화물 반도체층이 수소(H)에 대하여 우수한 내성을 가지도록 하는 방법이 있다.Recently, as high-quality and high-resolution display devices have been developed, it is necessary for thin film transistors and storage capacitors (Cst) disposed in the display devices to have excellent stability. A method for making the thin film transistor and the storage capacitor (Cst) have excellent stability, for example, a method for making the oxide semiconductor layer included in the thin film transistor and the storage capacitor (Cst) have excellent resistance to hydrogen (H) there is
본 발명의 일 실시예는, 커패시터 및 박막 트랜지스터의 안정성을 향상시키는 방법을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a method for improving the stability of a capacitor and a thin film transistor.
본 발명의 일 실시예는 우수한 안정성을 갖는 커패시터 및 박막 트랜지스터를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a capacitor and a thin film transistor having excellent stability.
본 발명의 일 실시예는, 특히 수소(H)에 대한 우수한 내성을 갖는 커패시터 및 박막 트랜지스터를 제공하고자 한다. One embodiment of the present invention, in particular, to provide a capacitor and a thin film transistor having excellent resistance to hydrogen (H).
본 발명의 일 실시예는, 우수한 안정성을 갖는 커패시터 및 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a thin film transistor substrate including a capacitor and a thin film transistor having excellent stability.
본 발명의 일 실시예는, 상기 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a display device including the thin film transistor substrate.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 베이스 기판상의 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 커패시터를 포함하고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 베이스 기판 상의 액티브층 및 상기 액티브층과 이격되어 상기 액티브층과 적어도 일부 중첩하는 게이트 전극을 포함하고, 상기 커패시터는 상기 액티브층과 동일층에 배치된 제1 커패시터 전극 및 상기 게이트 전극과 동일층에 배치되며 상기 제1 커패시터 전극과 중첩하는 제2 커패시터 전극을 포함하고, 상기 제1 커패시터 전극은 상기 액티브층과 동일 물질로 이루어진 액티브 물질층 및 상기 액티브 물질층 상에 배치되며, 금속을 포함하는 금속 함유층을 포함하고, 상기 금속 함유층은 상기 액티브 물질층과 다른 종류의 금속을 포함하는, 박막 트랜지스터 기판을 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the above-mentioned technical problem includes a thin film transistor on a base substrate and a capacitor connected to the thin film transistor, wherein the thin film transistor is spaced apart from the active layer on the base substrate and the active layer to and a gate electrode overlapping at least part of an active layer, wherein the capacitor includes a first capacitor electrode disposed on the same layer as the active layer and a second capacitor disposed on the same layer as the gate electrode and overlapping the first capacitor electrode. an electrode, wherein the first capacitor electrode includes an active material layer made of the same material as the active layer and a metal-containing layer disposed on the active material layer and containing a metal, wherein the metal-containing layer comprises the active material layer It provides a thin film transistor substrate comprising a different type of metal.
상기 제2 커패시터 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. The second capacitor electrode may be made of the same material as the gate electrode.
상기 액티브층은 상기 제1 커패시터 전극 및 상기 제2 커패시터 전극 중 어느 하나와 연결될 수 있다. The active layer may be connected to any one of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode.
상기 액티브층는 상기 제1 커패시터 전극과 연결되고, 상기 게이트 전극은 상기 제2 커패시터 전극과 연결될 수 있다. The active layer may be connected to the first capacitor electrode, and the gate electrode may be connected to the second capacitor electrode.
상기 액티브층는 상기 제2 커패시터 전극과 연결될 수 있다. The active layer may be connected to the second capacitor electrode.
상기 커패시터는, 상기 베이스 기판과 상기 제1 커패시터 전극 사이에 배치된 제3 커패시터 전극을 더 포함할 수 있다. The capacitor may further include a third capacitor electrode disposed between the base substrate and the first capacitor electrode.
상기 박막 트랜지스터 기판은, 상기 베이스 기판과 상기 액티브층 사이에 배치된 광차단층을 더 포함하며, 상기 광차단층은 상기 제3 커패시터 전극과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. The thin film transistor substrate may further include a light blocking layer disposed between the base substrate and the active layer, and the light blocking layer may be made of the same material as the third capacitor electrode.
상기 금속 함유층은, 상기 액티브 물질층 상의 금속층 및 상기 금속층 상의 금속 산화물층을 포함할 수 있다. The metal-containing layer may include a metal layer on the active material layer and a metal oxide layer on the metal layer.
상기 액티브층 및 상기 액티브 물질층은 각각 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. Each of the active layer and the active material layer may include an oxide semiconductor material.
상기 액티브층 및 상기 액티브 물질층은, 제1 산화물 반도체층 및 상기 제1 산화물 반도체층 상의 제2 산화물 반도체층을 포함할 수 있다. The active layer and the active material layer may include a first oxide semiconductor layer and a second oxide semiconductor layer on the first oxide semiconductor layer.
상기 금속 함유층은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 란타넘(La) 및 팔라듐(Pd)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. The metal-containing layer includes titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), rubidium (Rb), cesium (Cs), magnesium (Mg), It may include at least one selected from calcium (Ca), strontium (Sr), lanthanum (La), and palladium (Pd).
상기 액티브층은, 채널부, 상기 채널부의 일측과 연결된 제1 연결부 및 상기 채널부의 타측과 연결된 제2 연결부를 포함하고, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 상에 환원성 물질층이 배치되며, 상기 환원성 물질층은 상기 금속 함유층과 동일한 조성을 가질 수 있다. The active layer includes a channel portion, a first connection portion connected to one side of the channel portion, and a second connection portion connected to the other side of the channel portion, and a reducing material layer is disposed on the first connection portion and the second connection portion, wherein the The reducing material layer may have the same composition as the metal-containing layer.
상기 제2 연결부 상의 상기 환원성 물질층은 상기 금속 함유층과 일체로 이루어질 수 있다. The reducible material layer on the second connection part may be integrally formed with the metal-containing layer.
상기 액티브층는 상기 제1 커패시터 전극의 상기 액티브 물질층과 일체로 이루어질 수 있다. The active layer may be integrally formed with the active material layer of the first capacitor electrode.
상기 액티브층은, 채널부, 상기 채널부의 일측과 연결된 제1 연결부 및 상기 채널부의 타측과 연결된 제2 연결부를 포함하고, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상기 액티브 물질층과 다른 조성을 가질 수 있다. The active layer may include a channel portion, a first connection portion connected to one side of the channel portion, and a second connection portion connected to the other side of the channel portion, and the first connection portion and the second connection portion may have a composition different from that of the active material layer. there is.
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 이온 도핑용 도펀트를 포함할 수 있다.The first connection part and the second connection part may include a dopant for ion doping.
상기 게이트 전극은 상기 제2 커패시터 전극과 일체로 이루어질 수 있다. The gate electrode may be integrally formed with the second capacitor electrode.
본 발명의 다른 일 실시예는 상기의 박막 트랜지스터 기판을 포함하는, 표시장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a display device including the thin film transistor substrate.
상기 박막 트랜지스터는 구동 트랜지스터일 수 있다. The thin film transistor may be a driving transistor.
상기 박막 트랜지스터는 스위칭 트랜지스터일 수 있다.The thin film transistor may be a switching transistor.
상기 켜패시터는 상기 박막 트랜지스터의 상기 게이트 전극 및 상기 박막 트랜지스터의 액티브층 사이에 형성된 스토리지 커패시터일 수 있다. The on capacitor may be a storage capacitor formed between the gate electrode of the thin film transistor and an active layer of the thin film transistor.
본 발명의 일 실시예는, 금속 함유층에 의하여 커패시터 전극 및 액티브층이 보호됨으로써, 커패시터 및 박막 트랜지스터가 우수한 안정성을 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the capacitor electrode and the active layer are protected by the metal-containing layer, so that the capacitor and the thin film transistor can have excellent stability.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화물 반도체층이 금속 함유층에 의하여 보호됨으로써, 산화물 반도체층과 금속 함유층으로 이루어진 커패시터 전극을 포함하는 커패시터의 안정성이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the oxide semiconductor layer is protected by the metal-containing layer, stability of a capacitor including a capacitor electrode including the oxide semiconductor layer and the metal-containing layer may be improved.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화물 반도체층의 일부가 금속 함유층에 의하여 보호됨으로써, 액티브층으로 산화물 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터가 우수한 안정성을 가질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a thin film transistor including an oxide semiconductor layer as an active layer may have excellent stability because a portion of the oxide semiconductor layer is protected by the metal-containing layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 산화물을 포함하는 금속 함유층이 수소를 포집 또는 차단하는 역할을 하여, 커패시터 및 박막 트랜지스터의 구동 특성이 변동하지 않아, 커패시터 및 박막 트랜지스터의 구동 안정성이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal-containing layer containing a metal oxide serves to trap or block hydrogen, so that driving characteristics of capacitors and thin film transistors do not vary, so that driving stability of capacitors and thin film transistors can be improved. there is.
상기와 같이, 수소에 대하여 안정성을 갖는 커패시터 및 박막 트랜지스터를 포함하는 표시장치는 표시품질의 변동 없이, 우수한 안정성을 가질 수 있다. As described above, a display device including a hydrogen-stable capacitor and a thin film transistor can have excellent stability without a change in display quality.
위에서 언급된 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or will be clearly understood by those skilled in the art from such description and description.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 2a 및 2b는 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 평면도이다.
도 9b는 도 9a의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.
도 14a 내지 14i는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 개략도이다.
도 16은 도 15의 어느 한 화소에 대한 회로도이다.
도 17은 도 16의 화소에 대한 평면도이다.
도 18는 도 17의 III-III'를 따라 자른 단면도이다.
도 19은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 어느 한 화소에 대한 회로도이다.
도 20는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 어느 한 화소에 대한 회로도이다.1A is a plan view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.
Figure 1b is a cross-sectional view taken along II' of Figure 1a.
2a and 2b are cross-sectional views of a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
9A is a plan view of a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 9A.
10 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
14a to 14i are manufacturing process diagrams of a thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention.
15 is a schematic diagram of a display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a circuit diagram of one pixel of FIG. 15 .
FIG. 17 is a plan view of the pixel of FIG. 16 .
FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line III-III' of FIG. 17 .
19 is a circuit diagram of one pixel of a display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
20 is a circuit diagram of one pixel of a display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various forms different from each other, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to inform those who have the scope of the invention. The invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다. Since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, the present invention is not limited to those shown in the drawings. Like elements may be referred to by like reference numerals throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이라는 표현이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. When "includes", "has", "consists of", etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless the expression "only" is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.
예를 들어, "~상에", "~상부에", "~하부에", "~옆에" 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.For example, when the positional relationship of two parts is described as "on", "upper", "below", "beside", etc., the expression "immediately" or "directly" is used. Unless otherwise specified, one or more other parts may be located between the two parts.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.The spatially relative terms "below, beneath", "lower", "above", "upper", etc., refer to one element or component as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different orientations of elements in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Likewise, the exemplary terms "above" or "above" can include both directions of up and down.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "~ 후에", "~ 에 이어서", "~ 다음에", "~ 전에" 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, "immediately" or "directly" when a temporal precedence relationship is described, such as "after", "following", "after", "before", etc. Unless the expression is used, non-continuous cases may also be included.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, "at least one of the first item, the second item, and the third item" means not only the first item, the second item, or the third item, respectively, but also two of the first item, the second item, and the third item. It may mean a combination of all items that can be presented from one or more.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. may be
본 발명의 실시예들을 설명하는 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.In adding reference numerals to components of each drawing describing the embodiments of the present invention, the same components may have the same numerals as much as possible even though they are displayed on different drawings.
본 발명의 실시예들에 있어서, 소스 전극과 드레인 전극은 설명의 편의를 위하여 구별한 것일 뿐, 소스 전극과 드레인 전극은 서로 바뀔 수 있다. 소스 전극이 드레인 전극이 되고, 드레인 전극이 소스 전극이 될 수 있다. 또한, 어느 한 실시예의 소스 전극은 다른 실시예에서 드레인 전극이 될 수 있고, 어느 한 실시예의 드레인 전극은 다른 실시예에서 소스 전극이 될 수 있다.In the embodiments of the present invention, the source electrode and the drain electrode are only distinguished for convenience of description, and the source electrode and the drain electrode may be interchanged. The source electrode may serve as the drain electrode, and the drain electrode may serve as the source electrode. Also, a source electrode of one embodiment may be a drain electrode in another embodiment, and a drain electrode of one embodiment may be a source electrode in another embodiment.
본 발명의 어떤 실시예에서는, 설명의 편의를 위해 소스 연결부와 소스 전극을 구별하고 드레인 연결부와 드레인 전극을 구별하기도 하지만, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 소스 연결부가 소스 전극이 될 수 있고, 드레인 연결부가 드레인 전극이 될 수 있다. 또한, 소스 연결부가 드레인 전극이 될 수도 있고, 드레인 영역이 소스 전극이 될 수도 있다.In some embodiments of the present invention, a source connection part and a source electrode are distinguished and a drain connection part and a drain electrode are distinguished for convenience of explanation, but the embodiments of the present invention are not limited thereto. The source connection part may be a source electrode, and the drain connection part may be a drain electrode. Also, the source connection part may be the drain electrode, and the drain region may be the source electrode.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(100)의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.1A is a plan view of a thin
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(100)은 베이스 기판(110)상의 박막 트랜지스터(TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 커패시터(Cap)를 포함한다.The thin
베이스 기판(110)으로 유리 또는 플라스틱이 이용될 수 있다. 플라스틱으로 플렉서블 특성을 갖는 투명 플라스틱, 예를 들어, 폴리이미드가 이용될 수 있다. 폴리이미드가 베이스 기판(110)으로 사용되는 경우, 베이스 기판(110) 상에서 고온 증착 공정이 이루어짐을 고려할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성 폴리이미드가 사용될 수 있다.Glass or plastic may be used as the
베이스 기판(110) 상에 광차단층(115, 116)이 배치될 수 있다. Light blocking layers 115 and 116 may be disposed on the
광차단층(115, 116)은 외부로부터 입사되는 광을 차단하여, 박막 트랜지스터(TFT)를 보호할 수 있다. The light blocking layers 115 and 116 may block light incident from the outside to protect the thin film transistor (TFT).
광차단층(115, 116)은 광차단 특성을 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 광차단층(115, 116)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금과 같은 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 네오듐(Nd), 티타늄(Ti) 및 철(Fe) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광차단층(115, 116)은 전기 전도성을 가질 수 있다.The light blocking layers 115 and 116 may be made of a material having light blocking properties. The light blocking layers 115 and 116 may include an aluminum-based metal such as aluminum (Al) or an aluminum alloy, a molybdenum-based metal such as molybdenum (Mo) or a molybdenum alloy, chromium (Cr), tantalum (Ta), or neodymium (Nd). ), at least one of titanium (Ti) and iron (Fe). According to one embodiment of the present invention, the light blocking layers 115 and 116 may have electrical conductivity.
광차단층(115, 116)은 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162) 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 광차단층(115, 116)은 게이트 전극(150)과 전기적으로 연결될 수도 있다. The light blocking layers 115 and 116 may be electrically connected to any one of the
도 1a 및 1b를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT) 하부의 광차단층(115)은 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(161)과 연결될 수 있다. 커패시터(Cap) 쪽에 배치된 광차단층(116)은 커패시터(Cap)의 어느 한 전극이 될 수 있다. 도 1b를 참조하면, 커패시터(Cap) 쪽에 배치된 광차단층(116)은 제3 커패시터 전극(CE3)이 될 수 있다.Referring to FIGS. 1A and 1B , the
광차단층(115, 116) 상에 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 절연 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 금속계 산화물과 같은 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(120)은 단일막 구조를 가질 수도 있고, 다층막 구조를 가질 수도 있다. A
버퍼층(120)은 공기 및 수분을 차단하여 액티브층(130)을 보호할 수 있다. 또한, 버퍼층(120)에 의해 광차단층(115, 116)이 배치된 베이스 기판(110) 상부의 표면이 균일해질 수 있다.The
도 1b를 참조하면, 버퍼층(120) 상에 박막 트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 박막 트랜지스터(TFT)는 베이스 기판(110) 상의 액티브층(130) 및 액티브층(130)과 이격되어 액티브층(130)과 적어도 일부 중첩하는 게이트 전극(150)을 포함한다. Referring to FIG. 1B , a thin film transistor (TFT) may be disposed on the
도 1b를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)은 버퍼층(120) 상에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 1B , the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액티브층(130)은 반도체 물질에 의하여 형성될 수 있다. 액티브층(130)은, 예를 들어, 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
산화물 반도체 물질은, 예를 들어, IZO(InZnO)계 산화물 반도체 물질, IGO(InGaO)계 산화물 반도체 물질, ITO(InSnO)계 산화물 반도체 물질, IGZO (InGaZnO)계 산화물 반도체 물질, IGZTO (InGaZnSnO)계 산화물 반도체 물질, GZTO(GaZnSnO)계 산화물 반도체 물질, GZO(GaZnO)계 산화물 반도체 물질, ITZO(InSnZnO)계 산화물 반도체 물질, FIZO(FeInZnO)계 산화물 반도체 물질, Ge-ITO계 산화물 반도체 물질 및 Ge-ITZO계 산화물 반도체 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려진 다른 산화물 반도체 물질로 액티브층(130)이 만들어질 수도 있다. Oxide semiconductor materials include, for example, IZO (InZnO)-based oxide semiconductor materials, IGO (InGaO)-based oxide semiconductor materials, ITO (InSnO)-based oxide semiconductor materials, IGZO (InGaZnO)-based oxide semiconductor materials, and IGZTO (InGaZnSnO)-based oxide semiconductor materials. Oxide semiconductor material, GZTO (GaZnSnO)-based oxide semiconductor material, GZO (GaZnO)-based oxide semiconductor material, ITZO (InSnZnO)-based oxide semiconductor material, FIZO (FeInZnO)-based oxide semiconductor material, Ge-ITO-based oxide semiconductor material, and Ge- It may include at least one of ITZO-based oxide semiconductor materials. However, one embodiment of the present invention is not limited thereto, and the
액티브층(130)은 채널부(130n), 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(130a)는 채널부(130n)의 일측과 연결되고, 제2 연결부(130b)는 채널부(130n)의 타측과 연결된다.The
채널부(130n)는 게이트 전극(150)과 중첩한다. The
제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)는 반도체 물질로 이루어진 액티브층(130)의 선택적 도체화에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(150)을 마스크로 하는 도핑(doping)에 의하여 액티브층(130)이 선택적으로 도체화될 수 있다. 그 결과, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 이온 도핑에 의하여 액티브층(130)이 선택적으로 도체화될 수 있다. 이온 도핑을 위한 도펀트(dopant)로 붕소(B), 인(P), 불소(F), 수소(H) 또는 이들의 이온이 사용될 수 있다.The
제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)는 채널부(130n)에 비하여 우수한 전기 전도성을 가진다. 따라서, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)는 각각 배선 역할을 할 수 있다.The
도 1b를 참조하면, 버퍼층(120) 상에 제1 커패시터 전극(CE1)이 배치될 수 있다. 제1 커패시터 전극(CE1)은 액티브층(130)과 동일층에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 1B , a first capacitor electrode CE1 may be disposed on the
제1 커패시터 전극(CE1)은 액티브층(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 커패시터 전극(CE1)은 게이트 전극(150)과 연결될 수도 있다.The first capacitor electrode CE1 may be electrically connected to the
제1 커패시터 전극(CE1)은 액티브 물질층(230) 및 금속 함유층(240)을 포함할 수 있다. The first capacitor electrode CE1 may include an
액티브 물질층(230)은 액티브층(130)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 동일한 산화물 반도체 물질에 의하여 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)이 만들어질 수 있다. 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)이 일체로 이루어질 수도 있다.The
금속 함유층(240)은 액티브 물질층(230) 상에 배치되며, 금속을 포함한다. 금속 함유층(240)에 포함된 금속은 액티브 물질층(230)에 포함된 금속과 다를 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240)은 액티브 물질층(230)과 다른 종류의 금속을 포함할 수 있다. The metal-containing
금속 함유층(240)은, 수소(H)와의 반응성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 금속 함유층(240)에 포함된 금속은 환원성을 가질 수 있다. 구체적으로, 금속 함유층(240)에 포함된 금속이 산화되면서, 다른 층 또는 다른 원소가 환원될 수 있다.The metal-containing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240)은, 금속으로, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 란타넘(La) 및 팔라듐(Pd)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the metal-containing
금속 함유층(240)에서 금속은 산화되어 금속 산화물 상태로 존재할 수도 있고, 산화되지 않고 금속 원소 상태로 존재할 수도 있다.In the metal-containing
금속 함유층(240)은, 금속으로, 예를 들어, 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다. 티타늄(Ti)은 산화되지 않은 티타늄(Ti) 원자 상태일때보다 산화된 상태인 티타늄 산화물(TiOx, 0<x≤2) 상태일때, 수소와 용이하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 티타늄(Ti) 및 티타늄 산화물(TiOx)과 수소의 반응 에너지 관계는 예를 들어 표 1과 같다. The metal-containing
표 1에서 "formation energy"는 Gibb's free energy를 의미한다.In Table 1, "formation energy" means Gibb's free energy.
표 1을 참조하면, 티타늄(Ti)은 단원자 상태(monoatomic state)일때보다 티타늄 산화물(TiOx) 상태일 때 수소와의 반응에너지가 낮고, 그 결과, 수소와 용이하게 반응할 수 있음을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that titanium (Ti) has a lower reaction energy with hydrogen when it is in the titanium oxide (TiOx) state than when it is in the monoatomic state, and as a result, it can easily react with hydrogen. there is.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240)은 금속 산화물을 포함할 수 있으며, 수소(H)와 용이하게 반응할 수 있다. 그 결과, 금속 함유층(240)은 수소(H)를 포집하여, 수소(H)가 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)에 불필요한 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240)은 수소(H) 포집층 또는 수소(H) 흡수층 역할을 하여 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)을 보호할 수 있다. 보다 구체적으로, 금속 함유층(240)은 액티브층(130)의 채널부(130n)를 보호할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal-containing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240)이 금속 산화물을 포함하지만 전기 전도성을 가질 수 있다. 따라서, 금속 함유층(240)은 도전재층 역할을 할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal-containing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240)은 전기 전도성을 가질 수 있다. 예를 들어, 금속 함유층(240)은 10,000 Ω/□ 이하의 면저항을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 금속 함유층(240)은 5,000 Ω/□ 이하의 면저항을 가질 수 있고, 1500 Ω/□ 이하의 면저항을 가질 수 있고, 1,300 Ω/□ 이하의 면저항을 가질 수 있고, 1050 Ω/□ 이하의 면저항을 가질 수 있다. 금속 함유층(240)은, 예를 들어, 500 내지 5,000 Ω/□의 면저항을 가질 수 있고, 1,000 내지 5,000 Ω/□의 면저항을 가질 수 있고, 1,000 내지 1,500 Ω/□ 의 면저항을 가질 수 있고, 1,000 내지 1,300 Ω/□ 의 면저항을 가질 수 있고, 950 내지 1050 Ω/□ 의 면저항을 가질 수 있고, 500 내지 1,500 Ω/□의 면저항을 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the metal-containing
액티브층(130) 및 제1 커패시터 전극(CE1) 상에 게이트 절연막(140)이 배치된다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 금속계 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 게이트 절연막(140)은 단일막 구조를 가질 수도 있고, 다층막 구조를 가질 수도 있다. 게이트 절연막(140)은 채널부(130n)를 보호한다. A
도 1b를 참조하면, 게이트 절연막(140)은 베이스 기판(110) 상에 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연막(140)은 액티브층(130) 및 제1 커패시터 전극(CE1)의 상부를 모두 커버할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트 절연막(140)은 패터닝될 수 있다(도 2 참조).Referring to FIG. 1B , the
게이트 전극(150)은 게이트 절연막(140) 상에 배치된다. 게이트 전극(150)은 액티브층(130)과 이격되어, 액티브층(130)과 적어도 일부 중첩한다. 게이트 전극(150)의 적어도 일부는 액티브층(130)의 채널부(130n)와 중첩한다. The
또한, 도 1b를 참조하면, 게이트 절연막(140) 상에 제2 커패시터 전극(CE2)이 배치될 수 있다. 제2 커패시터 전극(CE2)은 게이트 전극(150)과 동일층에 배치될 수 있다. 제2 커패시터 전극(CE2)은 게이트 전극(150)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(150)과 제2 커패시터 전극(CE2)은 함께 형성될 수 있다.Also, referring to FIG. 1B , a second capacitor electrode CE2 may be disposed on the
게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2)은 각각, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)이나 은 합금과 같은 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금과 같은 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금과 같은 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 네오듐(Nd) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2)은 각각 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.The
제2 커패시터 전극(CE2)은 제1 커패시터 전극(CE1)과 중첩한다. 제1 커패시터 전극(CE1)과 제2 커패시터 전극(CE2)에 의하여 제1 커패시터(C1)가 형성될 수 있다. 제1 커패시터(C1)는 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터(Cap)를 구성할 수 있다.The second capacitor electrode CE2 overlaps the first capacitor electrode CE1. A first capacitor C1 may be formed by the first capacitor electrode CE1 and the second capacitor electrode CE2. The first capacitor C1 may constitute a capacitor Cap according to an embodiment of the present invention.
도 1a 및 1b를 참조하면, 제2 커패시터 전극(CE2)은 컨택홀을 통하여, 제1 커패시터 전극(CE1)의 하부에 배치된 광차단층(116)과 연결될 수 있다. 따라서, 광차단층(116)에 제2 커패시터 전극(CE2)과 동일한 전압이 인가될 수 있다.Referring to FIGS. 1A and 1B , the second capacitor electrode CE2 may be connected to the
제2 커패시터 전극(CE2)과 연결된 광차단층(116)은 제3 커패시터 전극(CE3)이 될 수 있다. 도 1b를 참조하면, 커패시터(Cap)는 베이스 기판(110)과 제1 커패시터 전극(CE1) 사이에 배치된 제3 커패시터 전극(CE3)을 포함할 수 있다. The
제3 커패시터 전극(CE3)은 제1 커패시터 전극(CE1)과 중첩한다. 제1 커패시터 전극(CE1)과 제3 커패시터 전극(CE3)에 의하여 제2 커패시터(C2)가 형성될 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터(Cap)를 구성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커패시터(Cap)는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.The third capacitor electrode CE3 overlaps the first capacitor electrode CE1. A second capacitor C2 may be formed by the first capacitor electrode CE1 and the third capacitor electrode CE3. The second capacitor C2 may constitute a capacitor Cap according to an embodiment of the present invention. According to an embodiment of the present invention, the capacitor Cap may include a first capacitor C1 and a second capacitor C2.
베이스 기판(110)과 액티브층(130) 사이에 배치된 광차단층(115)은 제3 커패시터 전극(CE3)과 동일층에 배치된다. 베이스 기판(110)과 액티브층(130) 사이에 배치된 광차단층(115)은 제3 커패시터 전극(CE3)과 동일 물질로 이루어질 수 있으며, 광차단층(115)은 제3 커패시터 전극(CE3)과 함께 형성될 수 있다.The
게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2) 상에 층간 절연막(170)이 배치된다. 층간 절연막(170)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 금속계 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 층간 절연막(170)은 단일막 구조를 가질 수도 있고, 다층막 구조를 가질 수도 있다. An interlayer insulating
층간 절연막(170) 상에 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)이 배치될 수 있다. 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)은 서로 이격되어 각각 액티브층(130)과 연결된다. 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)은 도전성 물질로 만들어질 수 있다.A
소스 전극(161)과 드레인 전극(162)은 편의를 위해 구별한 것일 뿐, 서로 바뀔 수 있다.The
도 1b를 참조하면, 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)은 각각 콘택홀을 통해 액티브층(130)과 연결된다. 또한, 소스 전극(161)은 콘택홀을 통하여 액티브층(130) 하부의 광차단층(115)과 연결될 수도 있다. 또는, 드레인 전극(162)이 콘택홀을 통하여 액티브층(130) 하부의 광차단층(115)과 연결될 수도 있고, 게이트 전극(150)이 액티브층(130) 하부의 광차단층(115)과 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 1B , the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커패시터(Cap)는 박막 트랜지스터(TFT)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)은 제1 커패시터 전극(CE1) 및 제2 커패시터 전극(CE2) 중 어느 하나와 연결될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacitor Cap may be connected to the thin film transistor TFT. Specifically, the
도 1a 및 1b에 액티브층(130)이 제1 커패시터 전극(CE1)과 연결되어 있다. 구체적으로, 드레인 전극(162)을 통하여, 액티브층(130)과 제1 커패시터 전극(CE1)이 서로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 소스 전극(161)을 통하여 액티브층(130)과 제1 커패시터 전극(CE1)이 서로 연결될 수도 있다.1A and 1B, the
도 1a를 참조하면, 게이트 전극(150)은 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수 있다. 구체적으로, 연결 전극(155)에 의하여 게이트 전극(150)과 제2 커패시터 전극(CE2)이 서로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 1A , the
그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액티브층(130)이 제1 커패시터 전극(CE1) 대신 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수도 있다. However, one embodiment of the present invention is not limited thereto. The
본 발명의 일 실시예에 따라, 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 커패시터(Cap)는 화소의 발광을 제어하기 위한 전압을 충전하는 스트로지 커패시터(Cst) 역할을 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the capacitor Cap connected to the thin film transistor TFT may serve as a storage capacitor Cst to charge a voltage for controlling light emission of the pixel.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(201, 202)의 단면도이다. 이하, 중복을 피하기 위하여, 이미 설명된 구성 요소에 대한 설명은 생략된다.2A and 2B are cross-sectional views of thin
도 2a를 참조하면, 액티브층(130)이 커패시터(Cap)의 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수 있다. 드레인 전극(162)에 의하여 액티브층(130)과 제2 커패시터 전극(CE2)이 서로 연결될 수 있다. 도 1b 및 도 2a를 참조하면, 액티브층(130)이 커패시터(Cap)의 제1 커패시터 전극(CE1)과 연결될 수도 있고, 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수도 있다. 이하, 설명되는 다른 실시예들에서도, 액티브층(130)이 제1 커패시터 전극(CE1)과 연결될 수도 있고, 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 2A , the
도 2b를 참조하면, 게이트 절연막(140)이 패터닝될 수 있다. 구체적으로, 게이트 절연막(140)은 게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2)에 대응되는 형태로 패터닝될 수 있다. 이하, 설명되는 다른 실시예들에서도, 게이트 절연막(140)이 패터닝될 수 있다.Referring to FIG. 2B , the
게이트 절연막(140)이 패터닝되는 과정에서 액티브층(130)이 선택적으로 도체화되어 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 형성될 수 있다.In the process of patterning the
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(300)의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a thin
도 3을 참조하면, 금속 함유층(240)은 액티브 물질층(230) 상의 금속층(241) 및 금속층(241) 상의 금속 산화물층(242)을 포함할 수 있다. 금속 산화물층(242)은 금속층(241)보다 높은 산소 농도를 갖는다.Referring to FIG. 3 , the metal-containing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 함유층(240) 중 실질적으로 산화되지 않거나 거의 산화되지 않은 금속으로 이루어진 부분을 금속층(241)이라고 할 수 있다. 금속을 이용하여 금속 함유층(240)을 형성한 후, 금속 함유층(240)에 대하여 열처리 또는 산소(O2) 플라즈마 처리를 함으로써, 금속층(241)과 금속 산화물층(242)이 구분되어 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a portion of the metal-containing
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속층(241)이 금속으로만 이루어질 수도 있지만, 미량의 산소를 포함할 수도 있다. 금속 함유층(240) 중 전체 원자수 대비 10 원자(at%) 이하의 산소 농도를 가지는 부분을 금속층(241)이라고 할 수 있다. 또는, 금속층(241)은 5 원자(at%) 이하의 산소 농도를 가질 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the
금속층(241)은 환원성을 가질 수 있다. 금속층(241)은 액티브 물질층(230)을 환원시킬 수 있다. 그 결과, 액티브 물질층(230)이 환원되어, 액티브 물질층(230)이 도체에 가까운 전기 전도성을 가질 수 있다.The
금속 산화물층(242)은 수소와 용이하게 반응할 수 있다. 그 결과, 금속 산화물층(242)은 수소 포집층 또는 수소 차단층 역할을 할 수 있다. 이러한 금속 산화물층(242)은 수소(H)가 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)에 불필요한 영향을 미치는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(400)의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a thin
도 4를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)은 제1 산화물 반도체층(131) 및 제1 산화물 반도체층(131) 상의 제2 산화물 반도체층(132)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
또한, 도 4를 참조하면, 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230) 역시 제1 산화물 반도체층(231) 및 제1 산화물 반도체층(231) 상의 제2 산화물 반도체층(232)을 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 4 , the
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)은 동일 재료를 이용하는 동일 공정에 의하여 함께 만들어질 수 있다. 따라서, 액티브층(130)의 제1 산화물 반도체층(131)과 액티브 물질층(230)의 제1 산화물 반도체층(231)은 동일한 조성을 가질 수 있다. 또한, 액티브층(130)의 제2 산화물 반도체층(132)과 액티브 물질층(230)의 제2 산화물 반도체층(232)은 동일한 조성을 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
제1 산화물 반도체층(131, 231)과 제2 산화물 반도체층(132, 232)은 동일한 반도체 물질을 포함할 수도 있고, 서로 다른 반도체 물질을 포함할 수도 있다. The first oxide semiconductor layers 131 and 231 and the second oxide semiconductor layers 132 and 232 may include the same semiconductor material or different semiconductor materials.
제1 산화물 반도체층(131, 231)은 제2 산화물 반도체층(132, 232)을 지지한다. 따라서, 제1 산화물 반도체층(131, 231)을 "지지층"이라고도 한다. The first oxide semiconductor layers 131 and 231 support the second oxide semiconductor layers 132 and 232 . Therefore, the first oxide semiconductor layers 131 and 231 are also referred to as "supporting layers".
액티브층(130)과 액티브 물질층(230)이 2층으로 이루어진 구조를 바이 레이어(bi-layer) 구조 라고도 한다. 그러나, 본 발명의 또 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)은 제3 산화물 반도체층을 더 포함할 수도 있다.A structure in which the
도 4에 도시된 액티브층(130) 및 액티브 물질층(230)의 적층 구조은, 본 명세서에 기재된 다른 박막 트랜지스터들에도 적용될 수 있다.The stacked structure of the
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(500)의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a thin
도 5를 참조하면, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b) 상에 환원성 물질층(135, 136)이 배치될 수 있다. 환원성 물질층(135, 136)은 금속 함유층(240)과 동일한 조성을 가질 수 있다. 환원성 물질층(135, 136)은 금속 함유층(240)과 동일한 물질에 의하여, 동일 공정으로 함께 만들어질 수 있다. 따라서, 환원성 물질층(135, 136)과 금속 함유층(240)은 동일한 재료로 구성되고, 동일한 재료 조성을 가질 수 있다.Referring to FIG. 5 , reducible material layers 135 and 136 may be disposed on the
도 5를 참조하면, 제1 연결부(130a) 상에 제1 환원성 물질층(135)이 배치되고, 제2 연결부(130b) 상에 제2 환원성 물질층(136)이 배치될 수 있다. Referring to FIG. 5 , a first reducing
환원성 물질층(135, 136)은 금속 함유층(240)과 마찬가지로, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 란타넘(La) 및 팔라듐(Pd)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.Like the metal-containing
환원성 물질층(135, 136)은 금속 산화물을 포함할 수 있으며, 수소(H)와 용이하게 반응할 수 있다. 그 결과, 환원성 물질층(135, 136)은 수소(H)가 액티브층(130)의 채널부(130n)에 불필요한 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.The reducible material layers 135 and 136 may include a metal oxide and may easily react with hydrogen (H). As a result, the reducible material layers 135 and 136 can prevent hydrogen (H) from having an unnecessary effect on the
또한, 환원성 물질층(135, 136)에 의하여 액티브층(130)이 선택적으로 도체화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액티브층(130) 중 환원성 물질층(135, 136)과 접촉하는 영역이 도체화되어, 각각 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 형성될 수 있다. In addition, the
구체적으로, 액티브층(130) 중 환원성 물질층(135, 136)과 접촉하는 부분들이 각각 환원되어, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 만들어질 수 있다.Specifically, portions of the
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(600)의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of a thin
도 6을 참조하면, 게이트 절연막(140)이 패터닝될 수 있다. 구체적으로, 게이트 절연막(140)은 게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2)에 대응되는 형태로 패터닝될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
도 6을 참조하면, 액티브층(130)이 커패시터(Cap)의 제1 커패시터 전극(CE1)과 연결될 수 있다. 드레인 전극(162)에 의하여 액티브층(130)과 제1 커패시터 전극(CE1)이 서로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 또 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층(130)이 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 6 , the
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(700)의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a thin
도 7을 참조하면, 환원성 물질층(135, 136)은, 금속층(135a, 136a) 및 금속층(135a, 136a) 상의 금속 산화물층(135b, 136b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the reducible material layers 135 and 136 may include
금속 산화물층(135b, 136b)은 금속층(135a, 136a)보다 높은 산소 농도를 갖는다. 금속층(135a, 136a)은 환원성을 가질 수 있다. 금속층(135a, 136a)은 액티브층(130)을 환원시킬 수 있다. 그 결과, 액티브층(230)이 환원되어, 액티브층(130)이 선택적으로 도체화될 수 있다.The metal oxide layers 135b and 136b have a higher oxygen concentration than the
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 액티브층(130) 중 금속층(135a, 136a)과 접촉하는 영역이 도체화되어, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 형성될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a region of the
금속 함유층(240)은 액티브 물질층(230) 상의 금속층(241) 및 금속층(241) 상의 금속 산화물층(242)을 포함할 수 있다. 금속 산화물층(242)은 금속층(241)보다 높은 산소 농도를 갖는다.The metal-containing
환원성 물질층(135, 136)과 금속 함유층(240)은 동일한 물질을 이용하는 동일한 방법에 의하여 함께 만들어질 수 있다.The reducing
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(800)의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a thin
도 8을 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)은 제1 산화물 반도체층(131) 및 제1 산화물 반도체층(131) 상의 제2 산화물 반도체층(132)을 포함할 수 있다. 제2 산화물 반도체층(132) 상에 환원성 물질층(135, 136)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
도 8을 참조하면, 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230) 역시 제1 산화물 반도체층(231) 및 제1 산화물 반도체층(231) 상의 제2 산화물 반도체층(232)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
도 9a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(900)의 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 II-II'를 따라 자른 단면도이다. 9A is a plan view of a thin
도 9a 및 9b를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)은 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230)과 일체로 이루어질 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예 따르면, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)과 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230)이 하나의 패턴으로 만들어질 수 있다.Referring to FIGS. 9A and 9B , the
액티브층(130)과 액티브 물질층(230) 중 채널부(130n)를 제외한 영역은 도체화될 수 있다. 그 결과, 별도의 연결 배선 없이 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)이 전기적으로 연결될 수 있다.A region of the
도 9a 및 9b를 참조하면, 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230)의 상부에만 금속 함유층(240)이 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 9A and 9B , the metal-containing
또한, 도 9a를 참조하면, 게이트 전극(150)은 제2 커패시터 전극(CE2)과 일체로 이루어질 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예 따르면, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극(150)과 제2 커패시터 전극(CE2)이 하나의 패턴으로 만들어질 수 있다. 그 결과, 연결 전극(155) 없이 게이트 전극(150)은 제2 커패시터 전극(CE2)이 연결될 수 있다.Also, referring to FIG. 9A , the
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT) 하부와 커패시터(Cap) 하부에서 광차단층(116)은 일체로 이루어질 수 있다. 하나의 광차단층(116)이 박막 트랜지스터(TFT)의 하부 및 커패시터(Cap)의 하부에 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 9A and 9B , the
광차단층(116)은 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결될 수 있다. 그 결과, 광차단층(6)이 게이트 전극(150)과 전기적으로 연결될 수 있다.The
광차단층(116) 중 커패시터(Cap)의 하부에 배치된 부분은 제3 커패시터 전극(CE3)이 될 수 있다. 제3 커패시터 전극(CE3)에는 제2 커패시터 전극(CE2)과 동일한 전압이 인가될 수 있다. A portion of the
본 발명의 또 다른 일 실시예 따르면, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)는 도펀트를 이용하는 이온 도핑에 의하여 도체화될 수 있다. 이온 도핑을 위한 도펀트(dopant)로 붕소(B), 인(P), 불소(F), 수소(H) 또는 이들의 이온이 사용될 수 있다. 따라서, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)는 이온 도핑용 도펀트를 포함할 수 있다. 반면, 액티브 물질층(230)은 금속 함유층(240)에 의하여 차폐되기 때문에 이온 도핑용 사용된 도펀트를 포함하지 않을 수 있다. 이와 같이, 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)에 의하여 형성되더라도, 이온 도핑의 결과, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)와 액티브 물질층(230)이 서로 다른 조성을 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(1000)의 단면도이다. 10 is a cross-sectional view of a thin
도 10을 참조하면, 게이트 절연막(140)이 패터닝될 수 있다. 구체적으로, 게이트 절연막(140)은 게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2)에 대응되는 형태로 패터닝될 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
게이트 절연막(140)이 패터닝되는 과정에서 액티브층(130)이 선택적으로 도체화되어 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 형성될 수 있다.In the process of patterning the
도 10을 참조하면, 액티브층(130)과 액티브 물질층(230)이 일체로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 10 , the
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(1100)의 단면도이다. 11 is a cross-sectional view of a thin
도 11을 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)의 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b) 상에 환원성 물질층(135, 136)이 배치되고, 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230) 상에 금속 함유층(240)이 배치될 수 있다. Referring to FIG. 11 , reducible material layers 135 and 136 are disposed on the
환원성 물질층(135, 136)은 금속 함유층(240)과 동일한 물질에 의하여, 동일 공정으로 함께 만들어질 수 있다. The reducible material layers 135 and 136 may be made of the same material as the metal-containing
제2 연결부(130b) 상의 환원성 물질층(136)은 금속 함유층(240)과 일체로 이루어질 수 있다. 환원성 물질층(136)이 연장되어 금속 함유층(240)이 될 수 있다. 또는 금속 함유층(240)의 일부가 제2 연결부(130b) 상의 환원성 물질층(136)이 될 수도 있다.The
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(1200)의 단면도이다.12 is a cross-sectional view of a thin
도 12를 참조하면, 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130)은 제1 산화물 반도체층(131) 및 제1 산화물 반도체층(131) 상의 제2 산화물 반도체층(132)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 커패시터 전극(CE1)의 액티브 물질층(230) 역시 제1 산화물 반도체층(231) 및 제1 산화물 반도체층(231) 상의 제2 산화물 반도체층(232)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the
도 12를 참조하면, 액티브층(130)의 제1 산화물 반도체층(131)과 액티브 물질층(230)의 제1 산화물 반도체층(231)이 일체로 이루어질 수 있다. 또한, 액티브층(130)의 제2 산화물 반도체층(132)과 액티브 물질층(230)의 제2 산화물 반도체층(232)이 일체로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 12 , the first
도 13 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(1300)의 단면도이다. 13 is a cross-sectional view of a thin
도 13을 참조하면, 환원성 물질층(135, 136)은, 금속층(135a, 136a) 및 금속층(135a, 136a) 상의 금속 산화물층(135b, 136b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the reducible material layers 135 and 136 may include
금속 함유층(240) 역시 금속층(241) 및 금속층(241) 상의 금속 산화물층(242)을 포함할 수 있다. The metal-containing
환원성 물질층(135, 136)과 금속 함유층(240)은 동일한 물질을 이용하는 동일한 방법에 의하여 함께 만들어질 수 있다.The reducing
제2 연결부(130b) 상의 환원성 물질층(136)을 구성하는 금속층(136a) 및 금속 산화물층(136b)은 각각, 금속 함유층(240)을 구성하는 금속층(241) 및 금속 산화물층(242)과 일체로 이루어질 수 있다.The
이하, 도 14a 내지 14i를 참조하여, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(300)의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin
도 14a 내지 14i는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(300)의 제조 공정도이다.14a to 14i are manufacturing process diagrams of the thin
도 14a를 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 광차단층(115, 116)이 형성되고, 광차단층(115, 116) 상에 버퍼층(120)이 형성된다.Referring to FIG. 14A , light blocking layers 115 and 116 are formed on a
도 14b를 참조하면, 버퍼층(120) 상에 산화물 반도체 물질층(130m) 및 금속 물질층(240m)이 형성된다.Referring to FIG. 14B , an oxide
도 14c를 참조하면, 금속 물질층(240m) 상에 포토 레지스터 패턴(271, 272)이 형성된다. 하프폰 마스크를 이용하는 노광에 의해, 서로 다른 두께를 갖는 제1 포토 레지스터 패턴(271)과 제2 포토 레지스터 패턴(272)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 14C ,
도 14d를 참조하면, 포토 레지스터 패턴(271, 272)을 이용하는 식각에 의하여 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브층(130) 및 커패시터 (Cap)의 제1 커패시터 전극(CE1)이 형성된다.Referring to FIG. 14D , the
작은 두께를 갖는 제1 포토 레지스터 패턴(271)의 하부에서는 금속 물질층(240m)이 제거되어 액티브층(130)이 형성된다. Under the
큰 두께를 갖는 제2 포토 레지스터 패턴(272)의 하부에서는 산화물 반도체 물질층(130m)과 금속 물질층(240m)이 제거되지 않아, 제1 커패시터 전극(CE1)이 형성된다. 산화물 반도체 물질층(130m)에 의하여 액티브 물질층(230)이 형성되고, 금속 물질층(240m)에 의하여 금속 함유층(240)이 형성된다.The oxide
도 14e를 참조하면, 열처리(heat)가 이루어진다. 베이스 기판(110) 상부의 전체에서 열처리(heat)가 이루어질 수 있다. 열처리에 의하여 금속 함유층(240)의 상부가 산화될 수 있다. 열처리는, 예를 들어, 100 내지 500℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 열처리는, 100 내지 400℃의 온도에서 이루어질 수도 있고, 200 내지 500℃의 온도에서 이루어질 수도 있고, 100 내지 300℃의 온도에서 이루어질 수도 있고, 200 내지 300℃의 온도에서 이루어질 수도 있다.Referring to FIG. 14E, heat treatment is performed. Heat may be performed on the entire upper portion of the
도 14f를 참조하면, 열처리에 의해 금속 함유층(240)이 금속층(241)과 금속 산화물층(242)으로 분리될 수 있다. 금속 산화물층(242)은 금속층(241)보다 높은 산소 농도를 갖는다.Referring to FIG. 14F , the metal-containing
그러나, 본 발명의 또 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 플라즈마 처리에 의하여 금속 함유층(240)의 상부가 산화될 수도 있다. 예를 들어, 산소(O2) 플라즈마 처리에 의하여, 금속 함유층(240) 금속층(241)과 금속 산화물층(242)이 구분되어 형성될 수 있다.However, another embodiment of the present invention is not limited thereto, and the upper portion of the metal-containing
도 14g를 참조하면, 액티브층(130) 및 제1 커패시터 전극(CE1) 상에 게이트 절연막(140)이 형성되고, 게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(150)과 제2 커패시터 전극(CE2)은 함께 형성될 수 있다.Referring to FIG. 14G , the
또한, 콘택홀에 의하여 제2 커패시터 전극(CE2)과 제1 커패시터 전극(CE1)의 하부에 배치된 광차단층(116)이 서로 연결될 수 있다. 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결된 광차단층(116)은 제3 커패시터 전극(CE3)이 될 수 있다. In addition, the second capacitor electrode CE2 and the
그 결과, 제1 커패시터 전극(CE1)과 제2 커패시터 전극(CE2)의 중첩에 의하여 제1 커패시터(C1)가 형성되고, 제1 커패시터 전극(CE1)과 제3 커패시터 전극(CE3)의 중첩에 의하여 제2 커패시터(C2)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커패시터(Cap)는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.As a result, the first capacitor C1 is formed by overlapping the first capacitor electrode CE1 and the second capacitor electrode CE2, and the overlapping of the first capacitor electrode CE1 and the third capacitor electrode CE3 As a result, the second capacitor C2 may be formed. According to an embodiment of the present invention, the capacitor Cap may include a first capacitor C1 and a second capacitor C2.
또한, 도 14g를 참조하면, 게이트 전극(150)을 마스크로 하는 도핑에 의하여 액티브층(130)이 선택적으로 도체화될 수 있다. 구체적으로, 이온 도핑에 의하여 액티브층(130)이 선택적으로 도체화될 수 있다. 이온 도핑을 위한 도펀트(dopant)로 붕소(B), 인(P), 불소(F), 수소(H) 또는 이들의 이온이 사용될 수 있다.Also, referring to FIG. 14G , the
그 결과, 도 14h에 도시된 바와 같이, 제1 연결부(130a) 및 제2 연결부(130b)가 형성될 수 있다. As a result, as shown in FIG. 14H , a
도 14i를 참조하면, 게이트 전극(150) 및 제2 커패시터 전극(CE2) 상에 층간 절연막(170)이 형성되고, 층간 절연막(170) 상에 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)이 형성된다.Referring to FIG. 14I , an
도 14i를 참조하면, 소스 전극(161) 및 드레인 전극(162)은 각각 콘택홀을 통해 액티브층(130)과 연결된다. 또한, 소스 전극(161)은 콘택홀을 통하여 액티브층(130) 하부의 광차단층(115)과 연결될 수 있다.Referring to FIG. 14I , the
또한, 드레인 전극(162)을 통하여, 액티브층(130)과 제1 커패시터 전극(CE1)이 서로 연결될 수 있다. In addition, the
그 결과, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 박막 트랜지스터(TFT) 및 커패시터(Cap)를 포함하는 박막 트랜지스터 기판(300)이 형성될 수 있다.As a result, according to another embodiment of the present invention, a thin
이하, 상기 설명된 박막 트랜지스터 기판(100, 201, 202, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300)이 적용된 표시장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, display devices to which the above-described thin
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(1400)의 개략도이다.15 is a schematic diagram of a
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(1400)는, 표시패널(310), 게이트 드라이버(320), 데이터 드라이버(330) 및 제어부(340)를 포함할 수 있다.The
표시패널(310)에 게이트 라인(GL)들 및 데이터 라인(DL)들이 배치되고, 게이트 라인(GL)들과 데이터 라인(DL)들의 교차 영역에 화소(P)가 배치된다. 화소(P)의 구동에 의해 영상이 표시된다 Gate lines GL and data lines DL are disposed on the
제어부(340)는 게이트 드라이버(320)와 데이터 드라이버(330)를 제어한다.The
제어부(340)는 외부 시스템(미도시)으로부터 공급되는 신호를 이용하여, 게이트 드라이버(320)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 드라이버(330)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다. 또한, 제어부(340)는 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터(RGB)를 데이터 드라이버(330)에 공급한다. The
게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 스타트 신호(Vst) 및 게이트 클럭(GCLK) 등을 포함한다. 또한, 게이트 제어신호(GCS)에는 쉬프트 레지스터를 제어하기 위한 제어신호들이 포함될 수 있다.The gate control signal GCS includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC, a gate output enable signal GOE, a start signal Vst, and a gate clock GCLK. Also, the gate control signal GCS may include control signals for controlling the shift register.
데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등을 포함한다. The data control signal DCS includes a source start pulse SSP, a source shift clock signal SSC, a source output enable signal SOE, and a polarity control signal POL.
데이터 드라이버(330)는 표시패널(310)의 데이터 라인(DL)들로 데이터 전압을 공급한다. 구체적으로, 데이터 드라이버(330)는 제어부(340)로부터 입력된 영상데이터(RGB)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 데이터 전압을 데이터 라인(DL)들에 공급한다. The
게이트 드라이버(320)는 쉬프트 레지스터(350)를 포함할 수 있다. The
쉬프트 레지스터(350)는, 제어부(340)로부터 전송된 스타트 신호 및 게이트 클럭 등을 이용하여, 1 프레임 동안 게이트 라인(GL)들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급한다. 여기서, 1 프레임이란, 표시패널(310)을 통해 하나의 이미지가 출력되는 기간을 말한다. 게이트 펄스는, 화소(P)에 배치된 스위칭 소자(박막 트랜지스터)를 턴온시킬 수 있는 턴온 전압을 가지고 있다. The
또한, 쉬프트 레지스터(350)는, 1 프레임 중, 게이트 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는, 게이트 라인(GL)에, 스위칭 소자를 턴오프시킬 수 있는 게이트 오프 신호를 공급한다. 이하, 게이트 펄스와 게이트 오프 신호를 총칭하여 스캔신호(SS 또는 Scan)라 한다. In addition, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 게이트 드라이버(320)는 표시패널(310)에 실장될 수 있다. 이와 같이, 게이트 드라이버(320)가 표시패널(310)에 직접 실장되어 있는 구조를 게이트 인 패널(Gate In Panel: GIP) 구조라고 한다. According to an embodiment of the present invention, the
도 16은 도 15의 어느 한 화소(P)에 대한 회로도이고, 도 17은 도 16의 화소(P)에 대한 평면도이고, 도 18은 도 17의 III-III'를 따라 자른 단면도이다.FIG. 16 is a circuit diagram of one pixel P of FIG. 15 , FIG. 17 is a plan view of the pixel P of FIG. 16 , and FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line III-III′ of FIG. 17 .
도 16의 회로도는 표시 소자(710)로 유기발광 다이오드(OLED)를 포함하는 표시장치(1400)의 화소(P)에 대한 등가 회로도이다. The circuit diagram of FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of the pixel P of the
화소(P)는, 표시 소자(710) 및 표시 소자(710)를 구동하는 화소 구동부(PDC)를 포함한다.The pixel P includes a
도 16의 화소 구동부(PDC)는 스위칭 트랜지스터인 제1 박막 트랜지스터(TR1) 및 구동 트랜지스터인 제2 박막 트랜지스터(TR2)를 포함한다. The pixel driver PDC of FIG. 16 includes a first thin film transistor TR1 as a switching transistor and a second thin film transistor TR2 as a driving transistor.
제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 연결되어 있으며, 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔신호(SS)에 의해 턴온 또는 턴오프된다. The first thin film transistor TR1 is connected to the gate line GL and the data line DL, and is turned on or off by the scan signal SS supplied through the gate line GL.
데이터 라인(DL)은 화소 구동부(PDC)로 데이터 전압(Vdata)을 제공하며, 제1박막 트랜지스터(TR1)는 데이터 전압(Vdata)의 인가를 제어한다. The data line DL provides the data voltage Vdata to the pixel driver PDC, and the first thin film transistor TR1 controls application of the data voltage Vdata.
구동 전원 라인(PL)은 표시 소자(710)로 구동 전압(Vdd)을 제공하며, 제2 박막 트랜지스터(TR2)는 구동 전압(Vdd)을 제어한다. 구동 전압(Vdd)은 표시 소자(710)인 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 화소 구동 전압이다.The driving power line PL provides a driving voltage Vdd to the
게이트 드라이버(320)로부터 게이트 라인(GL)을 통하여 인가된 스캔신호(SS)에 의해 제1 박막 트랜지스터(TR1)가 턴온될 때, 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압(Vdata)이 표시 소자(710)와 연결된 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(G2)으로 공급된다. 데이터 전압(Vdata)은 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(G2)과 소스 전극(S2) 사이에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된다.When the first thin film transistor TR1 is turned on by the scan signal SS applied from the
데이터 전압(Vdata)에 따라 제2 박막 트랜지스터(TR2)를 통해 표시 소자(710)인 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류의 양이 제어되며, 이에 따라, 표시 소자(710)로부터 출력되는 광의 계조가 제어될 수 있다.The amount of current supplied to the organic light emitting diode (OLED), which is the
도 17 및 도 18을 참조하면, 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제2 박막 트랜지스터(TR2) 및 스토리지 커패시터(Cst)는 베이스 기판(110) 상에 배치된다. Referring to FIGS. 17 and 18 , the first thin film transistor TR1 , the second thin film transistor TR2 , and the storage capacitor Cst are disposed on the
상기 설명된 박막 트랜지스터 기판(100, 201, 202, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300)의 박막 트랜지스터(TFT)는 표시장치(1400)의 제1 박막 트랜지스터(TR1) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2) 중 적어도 하나에 적용될 수 있다. 상기 설명된 박막 트랜지스터 기판(100, 201, 202, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300)의 커패시터(Cap)은 표시장치(1400)의 커패시터(Cst)에 적용될 수 있다.The thin film transistors (TFTs) of the above-described thin film transistor substrates (100, 201, 202, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300) are the first of the
베이스 기판(110)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 베이스 기판(110)으로, 플렉스블 특성을 갖는 플라스틱, 예를 들어, 폴리이미드(PI)가 사용될 수 있다.The
도 17 및 도 18을 참조하면, 베이스 기판(110) 상에및 광차단층(115, 116)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 17 and 18 , light blocking layers 115 and 116 may be disposed on the
광차단층(115, 116)은 광차단 특성을 가질 수 있다. 광차단층(115, 116)은 외부로부터 입사되는 광을 차단하여 액티브층(A1, A2)을 보호할 수 있다. The light blocking layers 115 and 116 may have light blocking properties. The light blocking layers 115 and 116 may protect the active layers A1 and A2 by blocking light incident from the outside.
광차단층(115, 116) 상에 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 절연성 물질로 이루어지며, 외부로부터 유입되는 수분이나 산소 등으로부터 액티브층(A1, A2)을 보호한다. A
버퍼층(120) 상에 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 액티브층(A1) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 액티브층(A2)이 배치된다. 액티브층(A1, A2)은, 예를 들어, 산화물 반도체 물질을 포함할 수 있다. The active layer A1 of the first thin film transistor TR1 and the active layer A2 of the second thin film transistor TR2 are disposed on the
또한, 버퍼층(120) 상에 제1 커패시터 전극(CE1)이 배치된다. 제1 커패시터 전극(CE1)은 액티브 물질층(230) 및 금속 함유층(240)을 포함한다. 액티브 물질층(230)은 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 액티브층(A2)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 액티브층(A2)과 액티브 물질층(230)이 일체로 이루어질 수 있다.In addition, a first capacitor electrode CE1 is disposed on the
액티브층(A1, A2) 및 제1 커패시터 전극(CE1) 상에 게이트 절연막(140)이 배치된다.A
게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(G1, G2)가 배치된다. Gate electrodes G1 and G2 are disposed on the
또한, 게이트 절연막(140) 상에 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1)이 배치될 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1)은 제2 콘택홀(H2)를 통하여, 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 액티브층(A1)과 연결될 수 있다.In addition, the drain electrode D1 of the first thin film transistor TR1 may be disposed on the
제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1)은 게이트 전극(G1, G2)과 동일 물질로 이루어질 수 있다.The drain electrode D1 of the first thin film transistor TR1 may be made of the same material as the gate electrodes G1 and G2.
게이트 절연막(140) 상에 제2 커패시터 전극(CE2)이 배치된다. 제2 커패시터 전극(CE2)은 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1)과 일체로 이루어질 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1)이 연장되어, 제2 커패시터 전극(CE2)이 될 수 있다.A second capacitor electrode CE2 is disposed on the
또한, 제2 커패시터 전극(CE2)은 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(G2)과 일체로 이루어질 수 있다. 제2 커패시터 전극(CE2)이 연장되어 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(G2)이 될 수 있다.Also, the second capacitor electrode CE2 may be integrally formed with the gate electrode G2 of the second thin film transistor TR2. The second capacitor electrode CE2 may be extended to become a gate electrode G2 of the second thin film transistor TR2.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1), 제2 커패시터 전극(CE2) 및 2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(G2)이 일체로 이루어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the drain electrode D1 of the first thin film transistor TR1, the second capacitor electrode CE2, and the gate electrode G2 of the two thin film transistors TR2 may be integrally formed. there is.
제2 커패시터 전극(CE2)은 제3 컨택홀(H3)을 통하여, 제1 커패시터 전극(CE1)의 하부에 배치된 광차단층(116)과 연결될 수 있다. 제2 커패시터 전극(CE2)과 연결된 광차단층(116)은 제3 커패시터 전극(CE3)이 될 수 있다. The second capacitor electrode CE2 may be connected to the
제1 커패시터 전극(CE1)과 제2 커패시터 전극(CE2)에 의하여 제1 커패시터(C2)가 형성되고, 제1 커패시터 전극(CE1)과 제3 커패시터 전극(CE3)에 의하여 제2 커패시터(C2)가 형성될 수 있다. 그 결과, 스토리지 커패시터(Cst)가 형성될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.The first capacitor C2 is formed by the first capacitor electrode CE1 and the second capacitor electrode CE2, and the second capacitor C2 is formed by the first capacitor electrode CE1 and the third capacitor electrode CE3. can be formed. As a result, the storage capacitor Cst may be formed. The storage capacitor Cst may include a first capacitor C1 and a second capacitor C2.
게이트 전극(G1, G2), 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(D1) 및 제2 커패시터 전극(CE2) 상에 층간 절연막(170)이 배치된다. 층간 절연막(170)은 단일막 구조를 가질 수도 있고, 다층막 구조를 가질 수도 있다.An interlayer insulating
층간 절연막(170) 상에 데이터 라인(DL), 구동 전원 라인(PL), 소스 전극(S1, S2) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(D2)이 배치될 수 있다.The data line DL, the driving power line PL, the source electrodes S1 and S2, and the drain electrode D2 of the second thin film transistor TR2 may be disposed on the
제1 박막 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1)은 데이터 라인(DL)과 일체로 이루어질 수 있다. 데이터 라인(DL)의 일부가 연장되어 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1)이 될 수 있다.The source electrode S1 of the first thin film transistor TR1 may be integrally formed with the data line DL. A portion of the data line DL may be extended to become a source electrode S1 of the first thin film transistor TR1.
제1 박막 트랜지스터(TR1)의 소스 전극(S1)은 제1 콘택홀(H1)을 통하여 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 액티브층(A1)과 연결될 수 있다.The source electrode S1 of the first thin film transistor TR1 may be connected to the active layer A1 of the first thin film transistor TR1 through the first contact hole H1.
제2 박막 트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(D2)은 구동 전원 라인(PL)과 일체로 이루어질 수 있다. 구동 전원 라인(PL)의 일부가 연장되어 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(D2)이 될 수 있다.The drain electrode D2 of the second thin film transistor TR2 may be integrally formed with the driving power line PL. A portion of the driving power line PL may be extended to become a drain electrode D2 of the second thin film transistor TR2.
제2 박막 트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(D2)은 제5 콘택홀(H5)을 통하여 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 액티브층(A2)과 연결될 수 있다.The drain electrode D2 of the second thin film transistor TR2 may be connected to the active layer A2 of the second thin film transistor TR2 through the fifth contact hole H5.
제2 박막 트랜지스터(TR2)의 소스 전극(S2)은 제4 콘택홀(H4)을 통하여 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 액티브층(A2)과 연결될 수 있다.The source electrode S2 of the second thin film transistor TR2 may be connected to the active layer A2 of the second thin film transistor TR2 through the fourth contact hole H4.
데이터 라인(DL), 구동 전원 라인(PL), 소스 전극(S1, S2) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(D2) 상에 평탄화층(175)이 배치된다. 평탄화층(175)은 제1 박막 트랜지스터(TR1) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 상부를 평탄화하며, 제1 박막 트랜지스터(TR1) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2)를 보호한다.A
평탄화층(175) 상에 표시 소자(710)의 제1 전극(711)이 배치된다. 표시 소자(710)의 제1 전극(711)은 평탄화층(175)에 형성된 제6 콘택홀(H6)을 통하여, 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 소스 전극(S2)과 연결될 수 있다.The
제1 전극(711)의 가장자리에 뱅크층(750)이 배치된다. 뱅크층(750)은 표시 소자(710)의 발광 영역을 정의한다.A
제1 전극(711) 상에 유기 발광층(712)이 배치되고, 유기 발광층(712) 상에 제2 전극(713)이 배치된다. 그에 따라, 표시 소자(710)가 완성된다. 도 18에 도시된 표시 소자(710)는 유기발광 다이오드(OLED)이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 유기발광 표시장치이다.An
도 19은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(1500)의 어느 한 화소(P)에 대한 회로도이다.19 is a circuit diagram of one pixel P of a
도 19은 유기발광 표시장치의 화소(P)에 대한 등가 회로도이다.19 is an equivalent circuit diagram of a pixel P of an organic light emitting display device.
도 19에 도시된 표시장치(1000)의 화소(P)는, 표시 소자(710)인 유기발광 다이오드(OLED) 및 표시 소자(710)를 구동하는 화소 구동부(PDC)를 포함한다. 표시 소자(710)는 화소 구동부 (PDC)와 연결된다.A pixel P of the
화소(P)에는, 화소 구동부(PDC)에 신호를 공급하는 신호 라인들(DL, GL, PL, RL, SCL)이 배치되어 있다. In the pixel P, signal lines DL, GL, PL, RL, and SCL for supplying signals to the pixel driver PDC are disposed.
데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 게이트 라인(GL)으로 스캔신호(SS)가 공급되고, 구동 전원 라인(PL)으로 화소를 구동하는 구동 전압(Vdd)이 공급되고, 레퍼런스 라인(RL)으로는 레퍼런스 전압(Vref)이 공급되고, 센싱 제어 라인(SCL)으로 센싱 제어 신호(SCS)가 공급된다. The data voltage Vdata is supplied to the data line DL, the scan signal SS is supplied to the gate line GL, and the driving voltage Vdd for driving the pixel is supplied to the driving power line PL. The reference voltage Vref is supplied to the reference line RL, and the sensing control signal SCS is supplied to the sensing control line SCL.
화소 구동부(PDC)는, 예를 들어, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 제1 박막 트랜지스터(TR1)(스위칭 트랜지스터), 제1 박막 트랜지스터(TR1)를 통해 전송된 데이터 전압(Vdata)에 따라 표시 소자(710)로 출력되는 전류의 크기를 제어하는 제2 박막 트랜지스터(TR2)(구동 트랜지스터) 및 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 특성을 감지하기 위한 제3 박막 트랜지스터(TR3)(센싱 트랜지스터)를 포함할 수 있다. The pixel driver PDC may include, for example, a first thin film transistor TR1 (switching transistor) connected to the gate line GL and the data line DL, and the data voltage transmitted through the first thin film transistor TR1 ( A second thin film transistor TR2 (driving transistor) controlling the amount of current output to the
제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)으로 공급되는 스캔신호(SS)에 의해 턴온되어, 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극으로 전송한다. The first thin film transistor TR1 is turned on by the scan signal SS supplied to the gate line GL and applies the data voltage Vdata supplied to the data line DL to the gate electrode of the second thin film transistor TR2. send to
제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극과 표시 소자(710) 사이에 스토리지 커패시터(Cst)가 위치한다. The storage capacitor Cst is positioned between the gate electrode of the second thin film transistor TR2 and the
제3 박막 트랜지스터(TR3)는 제2 박막 트랜지스터(TR2)와 표시 소자(710) 사이의 제1노드(n1) 및 레퍼런스 라인(RL)에 연결되어, 센싱 제어 신호(SCS)에 의해 턴온 또는 턴오프되며, 센싱 기간에 구동 트랜지스터인 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 특성을 감지한다. The third thin film transistor TR3 is connected to the first node n1 between the second thin film transistor TR2 and the
제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극과 연결된 제2 노드(n2)는 제1 박막 트랜지스터(TR1)와 연결된다. 제2 노드(n2)와 제1 노드(n1) 사이에 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. The second node n2 connected to the gate electrode of the second thin film transistor TR2 is connected to the first thin film transistor TR1. A storage capacitor Cst is formed between the second node n2 and the first node n1.
제1 박막 트랜지스터(TR1)가 턴온될 때 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압(Vdata)이 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극으로 공급된다. 데이터 전압(Vdata)은 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 형성된 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된다. When the first thin film transistor TR1 is turned on, the data voltage Vdata supplied through the data line DL is supplied to the gate electrode of the second thin film transistor TR2. The data voltage Vdata is charged in the storage capacitor Cst formed between the gate electrode and the source electrode of the second thin film transistor TR2.
제2 박막 트랜지스터(TR2)가 턴온되면, 화소를 구동하는 구동 전압(Vdd)에 의해, 전류가 제2 박막 트랜지스터(TR2)를 통하여 표시 소자(710)로 공급되어, 표시 소자(710)에서 광이 출력된다. When the second thin film transistor TR2 is turned on, current is supplied to the
도 20는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(1600)의 어느 한 화소에 대한 회로도이다. 20 is a circuit diagram of one pixel of the
도 20에 도시된 표시장치(1100)의 화소(P)는, 표시 소자(710)인 유기발광 다이오드(OLED) 및 표시 소자(710)를 구동하는 화소 구동부(PDC)를 포함한다. 표시 소자(710)는 화소 구동부 (PDC)와 연결된다.A pixel P of the
화소 구동부 (PDC)는 박막 트랜지스터(TR1, TR2, TR3, TR4)를 포함한다. The pixel driver PDC includes thin film transistors TR1 , TR2 , TR3 , and TR4 .
화소(P)에는, 화소 구동부(PDC)에 구동 신호를 공급하는 신호 라인들(DL, EL, GL, PL, SCL, RL)이 배치되어 있다. In the pixel P, signal lines DL, EL, GL, PL, SCL, and RL for supplying driving signals to the pixel driver PDC are disposed.
도 20의 화소(P)는 도 19의 화소(P)와 비교하여, 발광 제어 라인(EL)을 더 포함한다. 발광 제어 라인(EL)으로 발광 제어 신호(EM)가 공급된다. Compared to the pixel P of FIG. 19 , the pixel P of FIG. 20 further includes an emission control line EL. The emission control signal EM is supplied to the emission control line EL.
또한, 도 20의 화소 구동부(PDC)는 도 19의 화소 구동부(PDC)와 비교하여, 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 발광 시점을 제어하기 위한 발광 제어 트랜지스터인 제4 박막 트랜지스터(TR4)를 더 포함한다. Compared to the pixel driving unit PDC of FIG. 19 , the pixel driving unit PDC of FIG. 20 further includes a fourth thin film transistor TR4 which is an emission control transistor for controlling the emission timing of the second thin film transistor TR2. include
제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극과 표시 소자(710) 사이에 스토리지 커패시터(Cst)가 위치한다. The storage capacitor Cst is positioned between the gate electrode of the second thin film transistor TR2 and the
제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)으로 공급되는 스캔신호(SS)에 의해 턴온되어, 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극으로 전송한다. The first thin film transistor TR1 is turned on by the scan signal SS supplied to the gate line GL and applies the data voltage Vdata supplied to the data line DL to the gate electrode of the second thin film transistor TR2. send to
제3 박막 트랜지스터(TR3)는 레퍼런스 라인(RL)에 연결되어, 센싱 제어 신호(SCS)에 의해 턴온 또는 턴오프되며, 센싱 기간에 구동 트랜지스터인 제2 박막 트랜지스터(TR2)의 특성을 감지한다. The third thin film transistor TR3 is connected to the reference line RL, turned on or off by the sensing control signal SCS, and detects the characteristics of the second thin film transistor TR2 as a driving transistor during a sensing period.
제4 박막 트랜지스터(TR4)는 에미젼 제어 신호(EM)에 따라, 구동 전압(Vdd)을 제2 박막 트랜지스터(TR2)로 전달하거나, 구동 전압(Vdd)을 차단한다. 제4 박막 트랜지스터(TR4)가 턴온될 때, 제2 박막 트랜지스터(TR2)로 전류가 공급되어, 표시 소자(710)로부터 광이 출력된다. The fourth thin film transistor TR4 transmits the driving voltage Vdd to the second thin film transistor TR2 or blocks the driving voltage Vdd according to the emission control signal EM. When the fourth thin film transistor TR4 is turned on, current is supplied to the second thin film transistor TR2 and light is output from the
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화소 구동부(PDC)는, 이상에서 설명된 구조 이외의 다른 다양한 구조로 형성될 수 있다. 화소 구동부(PDC)는, 예를 들어, 5개 이상의 박막 트랜지스터를 포함할 수도 있다.The pixel driver PDC according to another embodiment of the present invention may be formed in various structures other than the structure described above. The pixel driver PDC may include, for example, five or more thin film transistors.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is in the technical field to which the present invention belongs that various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical details of the present invention. It will be clear to those skilled in the art. Therefore, the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modifications derived from the meaning, scope and equivalent concepts of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.
110: 베이스 기판
120: 버퍼층
115, 116: 광차단층
130: 액티브층
130n: 채널부
131: 제1 연결부
132: 제2 연결부
140: 게이트 절연막
150: 게이트 전극
230: 액티브 물질층
240: 금속 함유층
710: 표시 소자
CE1: 제1 커패시터 전극
CE2: 제2 커패시터 전극
CE3: 제3 커패시터 전극110: base substrate 120: buffer layer
115, 116: light blocking layer 130: active layer
130n: channel unit 131: first connection unit
132: second connection part 140: gate insulating film
150: gate electrode 230: active material layer
240: metal-containing layer 710: display element
CE1: first capacitor electrode CE2: second capacitor electrode
CE3: third capacitor electrode
Claims (21)
상기 박막 트랜지스터와 연결된 커패시터;를 포함하고,
상기 박막 트랜지스터는,
상기 베이스 기판 상의 액티브층; 및
상기 액티브층과 이격되어 상기 액티브층과 적어도 일부 중첩하는 게이트 전극;을 포함하고,
상기 커패시터는,
상기 액티브층과 동일층에 배치된 제1 커패시터 전극; 및
상기 게이트 전극과 동일층에 배치되며, 상기 제1 커패시터 전극과 중첩하는 제2 커패시터 전극;을 포함하고,
상기 제1 커패시터 전극은,
상기 액티브층과 동일 물질로 이루어진 액티브 물질층; 및
상기 액티브 물질층 상에 배치되며, 금속을 포함하는 금속 함유층;을 포함하고,
상기 금속 함유층은 상기 액티브 물질층과 다른 종류의 금속을 포함하는, 박막 트랜지스터 기판.thin film transistors on the base substrate; and
A capacitor connected to the thin film transistor; includes,
The thin film transistor,
an active layer on the base substrate; and
A gate electrode spaced apart from the active layer and at least partially overlapping the active layer; includes;
the capacitor,
a first capacitor electrode disposed on the same layer as the active layer; and
A second capacitor electrode disposed on the same layer as the gate electrode and overlapping the first capacitor electrode;
The first capacitor electrode,
an active material layer made of the same material as the active layer; and
A metal-containing layer disposed on the active material layer and including a metal;
The thin film transistor substrate of claim 1 , wherein the metal-containing layer includes a different type of metal than the active material layer.
상기 제2 커패시터 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 물질로 이루어진, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The second capacitor electrode is made of the same material as the gate electrode, the thin film transistor substrate.
상기 액티브층은 상기 제1 커패시터 전극 및 상기 제2 커패시터 전극 중 어느 하나와 연결된, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The active layer is connected to any one of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode, the thin film transistor substrate.
상기 액티브층는 상기 제1 커패시터 전극과 연결되고,
상기 게이트 전극은 상기 제2 커패시터 전극과 연결된, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The active layer is connected to the first capacitor electrode,
The gate electrode is connected to the second capacitor electrode, the thin film transistor substrate.
상기 액티브층는 상기 제2 커패시터 전극과 연결된, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The active layer is connected to the second capacitor electrode, the thin film transistor substrate.
상기 커패시터는, 상기 베이스 기판과 상기 제1 커패시터 전극 사이에 배치된 제3 커패시터 전극을 더 포함하는, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The capacitor further comprises a third capacitor electrode disposed between the base substrate and the first capacitor electrode.
상기 베이스 기판과 상기 액티브층 사이에 배치된 광차단층을 더 포함하며,
상기 광차단층은 상기 제3 커패시터 전극과 동일한 물질로 이루어진, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 6,
Further comprising a light blocking layer disposed between the base substrate and the active layer,
The light blocking layer is made of the same material as the third capacitor electrode, the thin film transistor substrate.
상기 금속 함유층은,
상기 액티브 물질층 상의 금속층; 및
상기 금속층 상의 금속 산화물층;을 포함하는,
박막 트랜지스터 기판. According to claim 1,
The metal-containing layer,
a metal layer on the active material layer; and
A metal oxide layer on the metal layer; including,
thin film transistor substrate.
상기 액티브층 및 상기 액티브 물질층은 각각 산화물 반도체 물질을 포함하는, 박막 트랜지스터 기판. According to claim 1,
The thin film transistor substrate of claim 1 , wherein each of the active layer and the active material layer includes an oxide semiconductor material.
상기 액티브층 및 상기 액티브 물질층은,
제1 산화물 반도체층; 및
상기 제1 산화물 반도체층 상의 제2 산화물 반도체층;
을 포함하는, 박막 트랜지스터 기판. According to claim 1,
The active layer and the active material layer,
a first oxide semiconductor layer; and
a second oxide semiconductor layer on the first oxide semiconductor layer;
Including, thin film transistor substrate.
상기 금속 함유층은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 란타넘(La) 및 팔라듐(Pd)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The metal-containing layer includes titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), rubidium (Rb), cesium (Cs), magnesium (Mg), A thin film transistor substrate comprising at least one selected from calcium (Ca), strontium (Sr), lanthanum (La), and palladium (Pd).
상기 액티브층은, 채널부, 상기 채널부의 일측과 연결된 제1 연결부 및 상기 채널부의 타측과 연결된 제2 연결부를 포함하고,
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 상에 환원성 물질층이 배치되며,
상기 환원성 물질층은 상기 금속 함유층과 동일한 조성을 갖는, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The active layer includes a channel portion, a first connection portion connected to one side of the channel portion, and a second connection portion connected to the other side of the channel portion;
A reducing material layer is disposed on the first connection part and the second connection part,
The thin film transistor substrate of claim 1, wherein the reducible material layer has the same composition as the metal-containing layer.
상기 제2 연결부 상의 상기 환원성 물질층은 상기 금속 함유층과 일체로 이루어진, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 12,
The thin film transistor substrate of claim 1 , wherein the reducible material layer on the second connection portion is integrally formed with the metal-containing layer.
상기 액티브층은 상기 제1 커패시터 전극의 상기 액티브 물질층과 일체로 이루어진, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The thin film transistor substrate of claim 1 , wherein the active layer is integrally formed with the active material layer of the first capacitor electrode.
상기 액티브층은, 채널부, 상기 채널부의 일측과 연결된 제1 연결부 및 상기 채널부의 타측과 연결된 제2 연결부를 포함하고,
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 상기 액티브 물질층과 다른 조성을 갖는, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 14,
The active layer includes a channel portion, a first connection portion connected to one side of the channel portion, and a second connection portion connected to the other side of the channel portion;
The thin film transistor substrate of claim 1 , wherein the first connection portion and the second connection portion have a composition different from that of the active material layer.
상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부는 이온 도핑용 도펀트를 포함하는, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 15,
The first connection part and the second connection part include a dopant for ion doping, the thin film transistor substrate.
상기 게이트 전극은 상기 제2 커패시터 전극과 일체로 이루어진, 박막 트랜지스터 기판.According to claim 1,
The thin film transistor substrate, wherein the gate electrode is integrally formed with the second capacitor electrode.
상기 박막 트랜지스터는 구동 트랜지스터인, 표시장치.According to claim 18,
The thin film transistor is a driving transistor, the display device.
상기 박막 트랜지스터는 스위칭 트랜지스터인, 표시장치.According to claim 18,
The thin film transistor is a switching transistor, the display device.
상기 켜패시터는 상기 박막 트랜지스터의 상기 게이트 전극 및 상기 박막 트랜지스터의 액티브층 사이에 형성된 스토리지 커패시터인, 표시장치.According to claim 18,
The capacitor is a storage capacitor formed between the gate electrode of the thin film transistor and an active layer of the thin film transistor.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/902,655 US20230081823A1 (en) | 2021-09-03 | 2022-09-02 | Thin film transistor substrate and display device comprising the same |
CN202211071791.8A CN115763488A (en) | 2021-09-03 | 2022-09-02 | Thin film transistor substrate and display device including the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210117963 | 2021-09-03 | ||
KR20210117963 | 2021-09-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230034838A true KR20230034838A (en) | 2023-03-10 |
Family
ID=85511890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210194207A KR20230034838A (en) | 2021-09-03 | 2021-12-31 | Thin film transistor substrate and display apparatus comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230034838A (en) |
-
2021
- 2021-12-31 KR KR1020210194207A patent/KR20230034838A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20200079894A (en) | Display apparatus comprising different types of thin film transistors and mehthod for manufacturing the same | |
KR102619290B1 (en) | Thin film trnasistors and display device comprising the same | |
US10879329B2 (en) | Semiconductor device, semiconductor substrate, luminescent unit, and display unit | |
TWI791182B (en) | Thin film transistor, method for manufacturing the same, and display apparatus comprising the same | |
KR20200016073A (en) | Thin film trnasistor substrate, method for manufacturing the same and display device comprising the same | |
KR20230034838A (en) | Thin film transistor substrate and display apparatus comprising the same | |
KR20230039320A (en) | Thin film transistor, fabrication method therof, and display apparatus comprising the same | |
US20230081823A1 (en) | Thin film transistor substrate and display device comprising the same | |
KR102551581B1 (en) | Thin film trnasistor having gate insulating layer including different types of insulating layers, method of manufacturing the same and display device comprising the same | |
US20230072208A1 (en) | Thin film transistor and display device comprising the same | |
KR20230034840A (en) | Thin film transistor and display apparatus comprising the same | |
KR20230056907A (en) | Thin film transistor substrate and display apparatus comprising the same | |
JP7339407B2 (en) | Thin film transistor substrate and display device including the same | |
US20230071089A1 (en) | Thin film transistor, fabrication method thereof, and display apparatus comprising the same | |
KR102655208B1 (en) | Thin film trnasistor having multi-layered gate insulating layer, method of manufacturing the same and display device comprising the same | |
KR102599741B1 (en) | Thin film trnasistor, method for manufacturing the same and display device comprising the same | |
KR20230034845A (en) | Thin film transistor substrate, fabrication method therof, and display apparatus comprising the same | |
KR20230052098A (en) | Thin film transistor, method for manufacturing the same and display apparatus comprising the same | |
KR20230034839A (en) | Thin film transistor substrate and display apparatus comprising the same | |
KR20230086883A (en) | Thin film transistor and display apparatus comprising the same | |
KR20240057965A (en) | Thin film transistor, method for manufacturing the same and display apparatus comprising the same | |
KR20220091240A (en) | Thin film transistor and display apparatus comprising the same | |
KR20230034846A (en) | Thin film transistor, fabrication method therof, and display apparatus comprising the same | |
KR20230088074A (en) | Thin film transistor and display apparatus comprising the same | |
KR20230018012A (en) | Thin film transistor, fabrication method therof, and display apparatus comprising the same |