TWI835233B - 具有氧化物半導體的顯示設備 - Google Patents

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Abstract

提供一種包含氧化物半導體的顯示設備。像素驅動電路以及電性連接於像素驅動電路的發光裝置可被設置在像素區域上。像素驅動電路可包含至少一個切換薄膜電晶體以及驅動薄膜電晶體。遮光圖案以及覆蓋遮光圖案的上部緩衝層可被設置在驅動薄膜電晶體的驅動半導體圖案以及裝置基板之間。設置在裝置基板以及上部緩衝層之間的中間絕緣層可包含與遮光圖案以及驅動半導體圖案重疊的開口。因此，在顯示設備中，在不改變切換薄膜電晶體的特性的情況下可減少根據施加至驅動薄膜電晶體的驅動閘電極之電壓的電流改變率。

Description

具有氧化物半導體的顯示設備
本發明是關於一種像素驅動電路的薄膜電晶體中的至少一者包含氧化物半導體的顯示設備。
一般來說，顯示設備將影像提供給使用者。舉例來說，顯示設備可包含至少一發光裝置。發光裝置可發出顯示特定顏色的光。舉例來說，發光裝置可包含依序堆疊的第一電極、發光層以及第二電極。
發光裝置可被設置於裝置基板的像素區域上。用於控制發光裝置的運作之像素驅動電路可被設置於裝置基板的像素區域中。發光裝置可電性連接於像素驅動電路。像素驅動電路可根據掃描訊號將對應資料訊號的驅動電流供應至發光裝置。舉例來說，像素驅動電路可包含儲存電容器以及多個薄膜電晶體。
為了防止在靜態影像中的漏電流，構成像素驅動電路的薄膜電晶體中的至少一者可包含氧化物半導體。舉例來說，產生對應資料訊號的驅動電流的驅動薄膜電晶體可包含由氧化物半導體製成的半導體圖案。然而，在包含氧化物半導體的薄膜電晶體中，根據施加至閘電極的電壓之電流變化值可為大的。亦即，在驅動薄膜電晶體的半導體圖案包含氧化物半導體的顯示設備中，光點可在低灰階中出現。
並且，如果根據施加至驅動薄膜電晶體的閘電極的電壓，來控制設置在驅動薄膜電晶體的閘電極與半導體圖案之間的閘絕緣層的厚度以降低電流變化值，與驅動薄膜電晶體同時被形成之切換薄膜電晶體的特性會藉由閘絕緣層的厚度變化而劣化。因此，在顯示設備中，影像的品質會被劣化。
因此，本發明是針對基本解決因為習知技術的缺陷以及缺點產生的一或多個問題的顯示設備。
本發明的目的是提供包含能夠防止在低灰階中出現光點的氧化物半導體的顯示設備。
本發明的另一目的是提供在不改變切換薄膜電晶體的特性的情況下，能夠根據施加至驅動薄膜電晶體的閘電極的電壓來降低電流變化值的顯示設備。
本發明額外的優點、目的以及特徵將部分地於以下敘述中闡述，且部分地在審閱以下敘述之後對本領域具通常知識者來說為顯而易見的，或可藉由實施本發明而習得。可藉由此處的描述、請求項以及所附的圖式中具體指出的結構來實現及獲得本發明的目的以及其他優點。
為了達到這些目的與其他優點並且根據本發明的目的，如於此實施及廣泛地描述，提供有包括裝置基板的顯示設備。第一遮光圖案以及上部緩衝層被設置在裝置基板上。第一遮光圖案被設置在裝置基板的像素區域上。上部緩衝層覆蓋遮光圖案。驅動薄膜電晶體被設置在像素區域的上部緩衝層上。驅動薄膜電晶體包含與第一遮光圖案重疊的驅動半導體圖案。第一中間絕緣層被設置在裝置基板以及上部緩衝層之間。第一中間絕緣層包含與第一遮光圖案以及驅動半導體圖案重疊的第一開口。
第一開口可具有大於第一遮光圖案以及驅動半導體圖案的尺寸之尺寸。
切換薄膜電晶體可被設置在像素區域的上部緩衝層上。切換薄膜電晶體可包含切換半導體圖案。切換半導體圖案可分離於驅動半導體圖案。第一中間絕緣層可包含與切換半導體圖案重疊的一部分。
切換半導體圖案與驅動半導體圖案可包含相同的材料。
第二遮光圖案可被設置在裝置基板以及第一中間絕緣層之間。第二遮光圖案可與切換半導體圖案重疊。
第二遮光圖案與第一遮光圖案可包含相同的材料。
分離絕緣層可被設置在裝置基板以及第二遮光圖案之間。分離絕緣層可在裝置基板以及第一遮光圖案之間延伸。
第二中間絕緣層可被設置在第一中間絕緣層以及上部緩衝層之間。第二中間絕緣層可包含與第一開口重疊的第二開口。
在另一實施例中，提供有包括裝置基板的顯示設備。中間絕緣層被設置在裝置基板上。中間絕緣層包含開口。第一遮光圖案被設置在中間絕緣層的開口中。上部緩衝層被設置在中間絕緣層以及第一遮光圖案上。驅動薄膜電晶體以及第一切換薄膜電晶體被設置在上部緩衝層上。驅動薄膜電晶體包含與第一遮光圖案重疊的驅動半導體圖案。第一切換薄膜電晶體包含分離於開口的第一切換半導體圖案。保護膜層被設置在第一切換薄膜電晶體以及驅動薄膜電晶體上。發光裝置被設置在保護膜層上。發光裝置是電性連接於驅動薄膜電晶體。
驅動半導體圖案以及第一切換半導體圖案可包含氧化物半導體。
第二切換薄膜電晶體可被設置在裝置基板以及保護膜層之間。第二切換薄膜電晶可包含第二切換半導體圖案以及與第二切換半導體圖案的一部分重疊的閘電極。閘絕緣層可被設置在裝置基板以及中間絕緣層之間。閘絕緣層可在第二切換半導體圖案以及閘電極之間延伸。
第二切換半導體圖案可包含與驅動半導體圖案以及第一切換半導體圖案的材料不同的材料。
與第一切換半導體圖案重疊的第二遮光圖案可分離於第一遮光圖案。第二遮光圖案與第二切換薄膜電晶體的閘電極可被設置在相同的層體上。
第二遮光圖案與第二切換薄膜電晶體可包含相同的材料。
第一遮光圖案與第二遮光圖案可被設置在不同的層體上。
在又另一實施例中，提供有顯示設備。顯示設備包含設置在裝置基板上的第一遮光圖案以及第二遮光圖案。一或多個絕緣層被設置在第一遮光圖案以及第二遮光圖案上。顯示設備也包含在一或多個絕緣層上的第一薄膜電晶體，第一薄膜電晶體包含與第一遮光圖案重疊的第一半導體圖案，第一半導體圖案包含氧化物半導體並且電性連接於發光裝置。顯示設備更包含在一或多個絕緣層上的第二薄膜電晶體，第二薄膜電晶體包含與第二遮光圖案重疊的第二半導體圖案。一或多個中間絕緣層的至少一部分可被設置在第二遮光圖案以及第二薄膜電晶體之間，其中第一遮光圖案以及第一半導體圖案之間的距離短於第二遮光圖案以及第二半導體圖案之間的距離。
以下，將會藉由參考繪示本發明的部分實施例之圖式進行的以下詳細描述，而清楚地理解關於上方本發明的實施例的目的、技術態樣以及操作效果。於此，本發明的實施例是為了允許本發明的技術精神令人滿意地傳達給本領域具通常知識者，且因此本發明可以其他形式被實施且並不以下述實施例為限。
此外，相同或極其相似的元件於通篇說明書中可由相同的標號表示，並且在圖式中，可為了方便說明而誇大層體以及區域的長度與厚度。將可理解的是，當第一元件被稱為位在第二元件「上」時，雖然第一元件可被設置在第二元件上以接觸到第二元件，但是第三元件可介於第一元件以及第二元件之間。
於此，可使用如舉例「第一」以及「第二」的詞彙以區分元件。然而，第一元件以及第二元件在不背離本發明的技術精神的情況下可根據本領域具通常知識者的方便而被任意地命名。
在本發明的說明書中所使用的用語僅僅是為了描述特定實施例而使用，且並不旨在限制本發明的範圍。舉例來說，除非內文另有明確指示，否則被描述為單數形式之元件旨在包含多個元件。此外，在本發明的說明書中，將更進一步理解的是，用語「包括」以及「包含」指出所述特徵、整數(integer)、步驟、操作、元件、構件及／或上述之組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、構件及／或組合的添加或存在。
除非另有定義，否則在此使用的所有用語(包含技術性以及科學術語)具有與示例性實施例所屬領域具通常知識者普遍理解的含義相同的含義。將更進一步理解的是，如那些以普遍使用的字典定義的用語應被解釋為具有與相關技術的內容中的含義一致的含義，並且除非文中另有明確定義否則不應以理想化的或過度正式的方式被解釋。
(實施例)
圖1是示意性呈現根據本發明的實施例的顯示設備之圖式。本發明圖2是根據本發明的實施例之沿圖1中的I-I’繪示之剖面圖。圖3是在根據本發明的實施例的圖2中的區域P1之局部放大圖。圖4是在根據本發明的實施例的圖2中的區域P2之局部放大圖。
參考圖1至圖4，根據本發明的實施例的顯示設備可包含顯示面板DP以及驅動部SD、DD、TC。顯示面板DP可實現被提供給使用者的影像。舉例來說，顯示面板DP可包含多個像素區域PA。驅動部SD、DD、TC可將各種用於實現影像的訊號提供至顯示面板DP的各個像素區域PA。舉例來說，驅動部SD、DD、TC可包含掃描驅動器SD、資料驅動器DD以及時序控制器TC。
掃描驅動器SD可透過掃描線路依序將掃描訊號施加至顯示面板DP的各個像素區域PA。資料驅動器DD可透過資料線路將資料訊號施加至顯示面板DP的各個像素區域PA。舉例來說，顯示面板DP可包含供像素區域PA設置的顯示區域AA以及設置在顯示區域AA外部的邊框區域BZ，並且掃描線路以及資料線路可跨過邊框區域BZ。時序控制器TC可控制掃描驅動器SD的運作以及資料驅動器DD的運作。舉例來說，時序控制器TC可將時脈訊號、重設時脈訊號以及開始訊號供應至掃描驅動器SD，並且將數位影像資料以及源極時序控制訊號供應至資料驅動器DD。
在顯示面板DP中的各個像素區域PA可實現特定顏色。舉例來說，發光裝置500可被設置在各個像素區域PA中。可由裝置基板100支撐各個像素區域PA的發光裝置500。裝置基板100可具有多層結構。舉例來說，裝置基板100可具有第一基板層101、基板絕緣層102以及第二基板層103的堆疊結構。第二基板層103與第一基板層101可包含相同的材料。舉例來說，第一基板層101以及第二基板層103可包含聚合物材料，如聚醯亞胺(PI)。基板絕緣層102可包含絕緣材料。舉例來說，基板絕緣層102可包含無機絕緣材料，如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可防止因為彎曲以及外部衝擊而產生之發光裝置500及/或裝置基板100的損壞。
發光裝置500可發出顯示特定顏色的光。舉例來說，發光裝置500可包含依序堆疊在裝置基板100上的第一電極510、發光層520以及第二電極530。
第一電極510可包含導電材料。第一電極510可包含具有高反射率的材料。舉例來說，第一電極510可包含如鋁(Al)以及銀(Ag)的金屬。第一電極510可具有多層結構。舉例來說，第一電極510可具有由金屬製成的反射電極插設於由如氧化銦錫(ITO)以及氧化銦鋅(IZO)的透明導電材料製成的多個透明電極之間的結構。
發光層520可產生具有對應第一電極510與第二電極530之間的電壓差之亮度的光。舉例來說，發光層520可包含具有發光材料的發光材料層(EML)。發光材料可包含有機材料、無機材料或混合材料。舉例來說，根據本發明的實施例之顯示設備的顯示面板DP可為包含有機發光材料的有機發光顯示設備。
發光層520可具有多層結構。舉例來說，發光層520可更包含電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、電子傳輸層(ETL)以及電子注入層(EIL)中的至少一者。因此，在根據本發明的實施例之顯示設備的顯示面板DP中，可提升在各個像素區域PA中的發光層520的發光效率。
第二電極530可包含導電材料。第二電極530可包含與第一電極510的材料不同的材料。第二電極530的透射率可高於第一電極510的透射率。舉例來說，第二電極530可為由如氧化銦錫(ITO)以及氧化銦鋅(IZO)的透明導電材料製成的透明電極。因此，在根據本發明的實施例之顯示設備的顯示面板DP中，可透過相對應的像素區域PA的第二電極530將藉由各個像素區域PA的發光層520產生的光發送至外部。
電性連接於發光裝置500的像素驅動電路可被設置在裝置基板100的各個像素區域PA上。舉例來說，藉由相對應的像素區域PA的像素驅動電路，可控制在各個像素區域PA中的發光裝置500的運作。各個像素區域PA的像素驅動電路可電性連接至驅動部SD、DD、TC。舉例來說，各個像素區域PA的像素驅動電路可電性連接於其中一個掃描線路以及其中一個資料線路。各個像素區域PA的像素驅動電路可根據掃描訊號將對應資料訊號的驅動電流供應至相對應的像素區域PA的發光裝置500。舉例來說，各個像素區域PA的像素驅動電路可包含第一切換薄膜電晶體200、第二切換薄膜電晶體300以及驅動薄膜電晶體400。
第一切換薄膜電晶體200可包含第一切換半導體圖案210、第一切換閘電極230、第一切換源電極250以及第一切換汲極電極270。
第一切換半導體圖案210可包含半導體材料。舉例來說，第一切換半導體圖案210可包含如氧化銦鎵鋅(IGZO)的氧化物半導體。第一切換半導體圖案210可包含第一源極區、第一通道區以及第一汲極區。第一通道區可被設置在第一源極區以及第一汲極區之間。第一源極區以及第一汲極區可具有低於第一通道區的電阻之電阻。舉例來說，第一源極區以及第一汲極區可包含氧化物半導體的導電化區。第一通道區可為氧化物半導體中未導電化的區域。
第一切換閘電極230可包含導電材料。舉例來說，第一切換閘電極230可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。第一切換閘電極230可被設置在第一切換半導體圖案210上。第一切換閘電極230可與第一切換半導體圖案210絕緣。舉例來說，在第一切換半導體圖案210以及第一切換閘電極230之間延伸的上部閘絕緣層122可被設置在裝置基板100上。上部閘絕緣層122可包含絕緣材料。舉例來說，上部閘絕緣層122可包含如氧化矽(SiO)的無機絕緣材料。上部閘絕緣層122可延伸超過第一切換半導體圖案210。舉例來說，第一切換半導體圖案210的一側可被上部閘絕緣層122覆蓋。
第一切換閘電極230可重疊於第一切換半導體圖案210的第一通道區。舉例來說，第一切換半導體圖案210的第一通道區可具有對應施加至第一切換閘電極230的電壓的導電性。
第一切換源電極250可包含導電材料。舉例來說，第一切換源電極250可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。第一切換源電極250可與第一切換閘電極230絕緣。第一切換源電極250可包含與第一切換閘電極230的材料不同的材料。第一切換源電極250與第一切換閘電極230可被設置在不同的層體上。舉例來說，在第一切換閘電極230以及第一切換源電極250之間延伸的上部層間絕緣層132可被設置在上部閘絕緣層122上。上部層間絕緣層132可包含絕緣材料。舉例來說，上部層間絕緣層132可包含如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。上部層間絕緣層132可延伸超過第一切換半導體圖案210以及第一切換閘電極230。舉例來說，第一切換閘電極230的一側可被上部層間絕緣層132覆蓋。
第一切換源電極250可電性連接於第一切換半導體圖案210的第一源極區。舉例來說，穿過上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132的第一源極接觸孔可部分地暴露出第一切換半導體圖案210的第一源極區。第一切換源電極250可透過第一源極接觸孔與第一切換半導體圖案210的第一源極區直接接觸。
第一切換汲極電極270可包含導電材料。舉例來說，第一切換汲極電極270可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。第一切換汲極電極270可與第一切換閘電極230絕緣。第一切換汲極電極270可包含與第一切換閘電極230的材料不同的材料。第一切換汲極電極270與第一切換閘電極230可被設置在不同的層體上。舉例來說，第一切換汲極電極270可被設置在上部層間絕緣層132上。第一切換汲極電極270與第一切換源電極250可被設置在相同的層體上。舉例來說，第一切換汲極電極270與第一切換源電極250可包含相同的材料。
第一切換汲極電極270可電性連接於第一切換半導體圖案210的第一汲極區。第一切換汲極電極270可分離於第一切換源電極250。舉例來說，穿過上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132的第一汲極接觸孔可部分地暴露出第一切換半導體圖案210的第一汲極區。第一切換汲極電極270可與第一切換半導體圖案210的第一汲極區直接接觸。
第二切換薄膜電晶體300與第一切換薄膜電晶體200可具有相同的結構。舉例來說，第二切換薄膜電晶體300可包含第二切換半導體圖案310、第二切換閘電極330、第二切換源電極350以及第二切換汲極電極370。第二切換薄膜電晶體300可分離於第一切換薄膜電晶體200。舉例來說，第二切換半導體圖案310可分離於第一切換半導體圖案210。
第二切換半導體圖案310可包含半導體材料。第二切換半導體圖案310可包含與第一切換半導體圖案210的材料不同的材料。舉例來說，第二切換半導體圖案310可包含低溫多晶矽(LTPS)。第二切換半導體圖案310可包含第二源極區、第二通道區以及第二汲極區。第二通道區可被設置在第二源極區以及第二汲極區之間。第二源極區以及第二汲極區可具有低於第二通道區的電阻之電阻。舉例來說，第二源極區以及第二汲極區可包含導電雜質。
第二切換半導體圖案310可與第一切換半導體圖案210被設置在不同的層體上。第二切換半導體圖案310可被設置為比起第一切換半導體圖案210更靠近裝置基板100。舉例來說，分離絕緣層140可被設置在裝置基板100以及上部層間絕緣層132之間，第一切換半導體圖案210可被設置在分離絕緣層140上，並且第二切換半導體圖案310可被設置在裝置基板100以及分離絕緣層140之間。分離絕緣層140可包含絕緣材料。舉例來說，分離絕緣層140可包含如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可防止因為形成第二切換半導體圖案310的製程造成之第一切換半導體圖案210的損壞。
第二切換閘電極330可包含導電材料。舉例來說，第二切換閘電極330可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。第二切換閘電極330可被設置在第二切換半導體圖案310上。第二切換閘電極330可與第二切換半導體圖案310絕緣。第二切換閘電極330可與第一切換閘電極230被設置在不同的層體上。舉例來說，覆蓋第二切換半導體圖案310的下部閘絕緣層121可被設置在裝置基板100以及分離絕緣層140之間，並且第二切換閘電極330可被設置在下部閘絕緣層121以及分離絕緣層140之間。下部閘絕緣層121可包含絕緣材料。舉例來說，下部閘絕緣層121可為如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。第二切換半導體圖案310的一側可被下部閘絕緣層121覆蓋。
第二切換閘電極330可重疊於第二切換半導體圖案310的第二通道區。舉例來說，第二切換半導體圖案310的第二通道區可具有對應施加至第二切換閘電極330的電壓的導電性。
第二切換源電極350可包含導電材料。舉例來說，第二切換源電極350可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。第二切換源電極350可絕緣於第二切換閘電極330。舉例來說，第二切換源電極350可包含與第二切換閘電極330的材料不同的材料。第二切換源電極350與第二切換閘電極330可被設置在不同的層體上。舉例來說，覆蓋第二切換閘電極330的下部層間絕緣層131可被設置在下部閘絕緣層121以及分離絕緣層140之間，並且第二切換源電極350可被設置在下部層間絕緣層131以及分離絕緣層140之間。下部層間絕緣層131可包含絕緣材料。舉例來說，下部層間絕緣層131可為如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。第二切換閘電極330的一側可被下部層間絕緣層131覆蓋。
第二切換源電極350可電性連接於第二切換半導體圖案310的第二源極區。舉例來說，穿過下部閘絕緣層121以及下部層間絕緣層131的第二源極接觸孔可部分地暴露出第二切換半導體圖案310的第二源極區。第二切換源電極350可透過第二源極接觸孔與第二切換半導體圖案310的第二源極區直接接觸。
第二切換源電極350、第一切換源電極250以及第一切換汲極電極270可被設置在相同的層體上。舉例來說，第二切換源電極350可被設置在上部層間絕緣層132上。第二源極接觸孔可穿過分離絕緣層140、上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132。第二切換源電極350、第一切換源電極250以及第一切換汲極電極270可包含相同的材料。
第二切換汲極電極370可包含導電材料。舉例來說，第二切換汲極電極370可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。第二切換汲極電極370可與第二切換閘電極330絕緣。舉例來說，第二切換汲極電極370可包含與第二切換閘電極330的材料不同的材料。第二切換汲極電極370與第二切換閘電極330可被設置在不同的層體上。舉例來說，下部層間絕緣層131可在第二切換閘電極330以及第二切換汲極電極370之間延伸。
第二切換汲極電極370可電性連接於第二切換半導體圖案310的第二汲極區。舉例來說，穿過下部閘絕緣層121以及下部層間絕緣層131的第二汲極接觸孔可部分地暴露出第二切換半導體圖案310的第二汲極區。第二切換汲極電極370可透過第二汲極接觸孔與第二切換半導體圖案310的第二汲極區直接接觸。
第二切換汲極電極370與第二切換源電極350可被設置在相同的層體上。舉例來說，第二切換汲極電極370可被設置在上部層間絕緣層132上。第二汲極接觸孔可穿過分離絕緣層140、上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132。第二切換汲極電極370與第二切換源電極350可包含相同的材料。
驅動薄膜電晶體400與第二切換薄膜電晶體300可具有相同的結構。舉例來說，驅動薄膜電晶體400可包含驅動半導體圖案410、驅動閘電極430、驅動源電極450以及驅動汲極電極470。驅動薄膜電晶體400可分離於第一切換薄膜電晶體200以及第二切換薄膜電晶體300。舉例來說，驅動半導體圖案410可分離於第一切換半導體圖案210以及第二切換半導體圖案310。
驅動半導體圖案410可包含半導體材料。驅動半導體圖案410可包含與第二切換半導體圖案310的材料不同的材料。舉例來說，驅動半導體圖案410可包含如氧化銦鎵鋅(IGZO)的氧化物半導體。驅動半導體圖案410與第一切換半導體圖案210可包含相同的材料。驅動半導體圖案410與第一切換半導體圖案210可被設置在相同的層體上。舉例來說，驅動半導體圖案410可被設置在分離絕緣層140上。驅動半導體圖案410可包含驅動源極區、驅動通道區以及驅動汲極區。驅動通道區可被設置在驅動源極區以及驅動汲極區之間。驅動源極區以及驅動汲極區可具有低於驅動通道區的電阻之電阻。舉例來說，驅動源極區以及驅動汲極區可包含氧化物半導體的導電化區。驅動半導體圖案410的驅動汲極區以及驅動源極區可分別具有與第一切換半導體圖案210的第一源極區之電阻以及第一汲極區的電阻相同的電阻。舉例來說，驅動通道區可為氧化物半導體中未導電化的區域。驅動半導體圖案410的驅動通道區與第一切換半導體圖案210的第一通道區可具有相同的電阻。舉例來說，驅動半導體圖案410與第一切換半導體圖案可同時被形成。
驅動閘電極430可包含導電材料。舉例來說，驅動閘電極430可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。驅動閘電極430可被設置在驅動半導體圖案410上。驅動閘電極430可與驅動半導體圖案410絕緣。舉例來說，上部閘絕緣層122可在驅動半導體圖案410以及驅動閘電極430之間延伸。驅動半導體圖案410的一側可被上部閘絕緣層122覆蓋。驅動閘電極430與第一切換薄膜電晶體200的第一切換閘電極230可包含相同的材料。
驅動閘電極430可重疊於驅動半導體圖案410的驅動通道區。舉例來說，驅動半導體圖案410的驅動通道區可具有對應施加至驅動閘電極430的電壓的導電性。
驅動源電極450可包含導電材料。舉例來說，驅動源電極450可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。驅動源電極450可與驅動閘電極430絕緣。舉例來說，驅動源電極450可包含與驅動閘電極430的材料不同的材料。驅動源電極450與驅動閘電極430可被設置在不同的層體上。舉例來說，上部層間絕緣層132可在驅動閘電極430以及驅動源電極450之間延伸。驅動源電極450可包含與第一切換源電極250以及第一切換汲極電極270的材料相同的材料。舉例來說，驅動源電極450、第一切換源電極250以及第一切換汲極電極270可被設置在相同的層體上。
驅動源電極450可電性連接於驅動半導體圖案410的驅動源極區。舉例來說，穿過上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132的第三源極接觸孔可部分地暴露出驅動半導體圖案410的驅動源極區。驅動源電極450可透過第三源極接觸孔與驅動半導體圖案410的驅動源極區直接接觸。
驅動汲極電極470可包含導電材料。舉例來說，驅動汲極電極470可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。驅動汲極電極470可與驅動閘電極430絕緣。舉例來說，驅動汲極電極470可包含與驅動閘電極430的材料不同的材料。驅動汲極電極470與驅動閘電極430可被設置在不同的層體上。舉例來說，上部層間絕緣層132可在驅動閘電極430以及驅動汲極電極470之間延伸。驅動汲極電極470與驅動源電極450可被設置在相同的層體上。舉例來說，驅動汲極電極470與驅動源電極450可包含相同的材料。
驅動汲極電極470可電性連接於驅動半導體圖案410的驅動汲極區。舉例來說，穿過上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132的第三汲極接觸孔可部分地暴露出驅動半導體圖案410的驅動汲極區。驅動汲極電極470可與驅動半導體圖案410的驅動汲極區直接接觸。
藉由在各個像素區域PA中形成第一切換薄膜電晶體200、第二切換薄膜電晶體300以及驅動薄膜電晶體400的製程，可形成掃描線路以及資料線路。舉例來說，掃描線路與各個像素驅動電路的第二切換閘電極330可被設置在相同的層體上，並且資料線路與各個像素驅動電路的第一切換汲極電極270以及第一切換源電極250可被設置在相同的層體上。掃描線路與各個像素驅動電路的第二切換閘電極330可包含相同的材料。舉例來說，掃描線路可被設置在下部閘絕緣層121以及下部層間絕緣層131之間。資料線路與各個像素驅動電路的第一切換源電極250、第一切換汲極電極270、第二切換源電極350、第二切換汲極電極370、驅動源電極450以及驅動汲極電極470可包含相同的材料。舉例來說，資料線路可被設置在上部層間絕緣層132上。
下部緩衝層110可被設置在裝置基板100以及各個像素驅動電路之間。下部緩衝層110可防止在形成各個像素驅動電路的製程中因為裝置基板100而產生的汙染。舉例來說，朝向各個像素驅動電路的第一切換薄膜電晶體200、第二切換薄膜電晶體300以及驅動薄膜電晶體400的裝置基板100之頂面可被下部緩衝層110完全覆蓋。下部緩衝層110可包含絕緣材料。舉例來說，下部緩衝層110可包含如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。下部緩衝層110可具有多層結構。舉例來說，下部緩衝層110可具有第一底層111以及第二底層112的堆疊結構。第二底層112可包含與第一底層111的材料不同的材料。舉例來說，下部緩衝層110可具有由氧化矽(SiO)製成之無機絕緣層以及由氮化矽(SiN)製成之無機絕緣層的堆疊結構。
各個像素區域PA的發光裝置500可電性連接於相對應之像素區域PA中的像素驅動電路的驅動薄膜電晶體400。舉例來說，各個像素區域PA中的發光裝置500的第一電極510可電性連接於相對應的像素區域PA中之驅動薄膜電晶體400的驅動汲極電極470。各個像素區域PA中的發光裝置500的第一電極510可絕緣於相對應的像素區域PA中的第一切換源電極250、第一切換汲極電極270、第二切換源電極350、第二切換汲極電極370以及驅動源電極450。各個像素區域PA的第一電極510與對應像素區域PA的第一切換源電極250、第一切換汲極電極270、第二切換源電極350、第二切換汲極電極370、驅動源電極450以及驅動汲極電極470可被設置在不同的層體上。舉例來說，覆蓋第一切換源電極250、第一切換汲極電極270、第二切換源電極350、第二切換汲極電極370、驅動源電極450以及驅動汲極電極470的保護膜層170可被設置在上部層間絕緣層132上，並且各個像素區域PA的第一電極510、發光層520以及第二電極530可被堆疊在保護膜層170上。保護膜層170可包含絕緣材料。保護膜層170可包含與上部層間絕緣層132的材料不同的材料。舉例來說，保護膜層170可為有機絕緣材料。可藉由保護膜層170消除因為各個像素區域PA的像素驅動電路而造成的厚度差異。舉例來說，保護膜層170可消除因為各個像素區域PA的第一切換薄膜電晶體200、第二切換薄膜電晶體300以及驅動薄膜電晶體400而造成的厚度差異。相對於裝置基板100之保護膜層170的頂面可為平坦面。
各個像素區域PA的第一電極510可藉由穿過保護膜層170電性連接於對應像素區域PA的驅動汲極電極470。舉例來說，保護膜層170可包含部分地暴露出各個像素區域PA的驅動汲極電極470的電極接觸孔。各個像素區域PA的第一電極510可透過其中一個電極接觸孔與相對應的像素區域PA的驅動汲極電極470直接接觸。
各個像素區域PA的發光裝置500與相鄰像素區域PA的發光裝置500可發出具有不同亮度的光。舉例來說，各個像素區域PA中之發光裝置500的第一電極510可分離於相鄰像素區域PA中的發光裝置500的第一電極510。各個像素區域PA中之發光裝置500的第一電極510可絕緣於相鄰像素區域PA中之發光裝置500的第一電極510。舉例來說，堤部絕緣層180可被設置在保護膜層170上，並且各個像素區域PA中的第一電極510的邊緣可被堤部絕緣層180覆蓋。堤部絕緣層180可包含絕緣材料。舉例來說，堤部絕緣層180可為有機絕緣材料。堤部絕緣層180可包含與保護膜層170的材料不同的材料。各個像素區域PA的發光層520以及第二電極530可被依序堆疊在被堤部絕緣層180暴露出的相對應的第一電極510的一部分上。
從各個像素區域PA的發光裝置500發出的光與從相鄰像素區域PA的發光裝置500發射的光可顯示不同的顏色。舉例來說，各個像素區域PA的發光層520可分離於相鄰像素區域PA的發光層520。各個像素區域PA中的發光層520可包含設置在堤部絕緣層180上的一端。各個像素區域PA的發光層520可個別被形成。舉例來說，可使用精密金屬光罩(FMM)形成各個像素區域PA的發光層520。間隔件190可被設置在堤部絕緣層180上。間隔件190可防止因為精密金屬光罩而造成的堤部絕緣層180以及發光層520的損壞。間隔件190可包含絕緣材料。舉例來說，間隔件190可為有機絕緣材料。間隔件190與堤部絕緣層180可包含相同的材料。舉例來說，堤部絕緣層180以及間隔件190可藉由使用半色調光罩的製程同時被形成。各個像素區域PA中的發光層520的那端可分離於間隔件190。
施加至各個像素區域PA的第二電極530的電壓與施加至相鄰像素區域PA的第二電極530的電壓可為相同的。舉例來說，各個像素區域PA的第二電極530可電性連接於相鄰像素區域PA的第二電極530。各個像素區域PA的第二電極530與相鄰像素區域PA的第二電極530可包含相同的材料。舉例來說，各個像素區域PA的第二電極530可與相鄰像素區域PA的第二電極530直接接觸。堤部絕緣層180以及間隔件190可被第二電極530覆蓋。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可由相對應的像素區域PA的像素驅動電路產生的驅動電流，來控制從各個像素區域PA的發光裝置500發出的光之亮度。並且，在根據本發明實施例的顯示設備中，可簡化形成各個像素區域PA的第二電極530的製程。
封裝元件600可被設置在各個像素區域PA的發光裝置500上。封裝元件600可防止因為外部衝擊以及水氣所造成的發光裝置500的損壞。封裝元件600可具有多層結構。舉例來說，封裝元件600可包含依序堆疊的第一封裝層610、第二封裝層620以及第三封裝層630。第一封裝層610、第二封裝層620以及第三封裝層630可包含絕緣材料。第二封裝層620可包含與第一封裝層610以及第三封裝層630的材料不同的材料。舉例來說，第一封裝層610以及第三封裝層630可為無機絕緣材料，並且第二封裝層620可為有機絕緣材料。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可有效防止因為外部衝擊以及水氣而造成之各個像素區域PA中的發光裝置500的損壞。第二封裝層620可消除因為各個像素區域PA的發光裝置500而產生的厚度差異。舉例來說，相對於裝置基板100之封裝元件600的頂面可為平坦面。
根據本發明實施例的顯示設備可防止包含氧化物半導體之半導體圖案210以及半導體圖案410因外部光而產生特性變化。舉例來說，遮光圖案710以及遮光圖案720可被設置在各個像素區域PA中。遮光圖案710以及遮光圖案720可阻擋沿包含氧化物半導體的半導體圖案210以及半導體圖案410之方向行進的外部光。舉例來說，各個像素區域PA的遮光圖案710以及遮光圖案720可包含位在裝置基板100以及驅動半導體圖案410之間的第一遮光圖案710，以及位在裝置基板100以及第一切換半導體圖案210之間的第二遮光圖案720。
第一遮光圖案710可阻擋沿通過裝置基板100的驅動半導體圖案410之方向行進的外部光。第一遮光圖案710可被設置在裝置基板100以及驅動半導體圖案410之間。舉例來說，第一遮光圖案710可被設置在分離絕緣層140以及驅動半導體圖案410之間。第一遮光圖案710可具有大於驅動半導體圖案410的尺寸之尺寸。舉例來說，驅動半導體圖案410可與部分的第一遮光圖案710重疊。第一遮光圖案710可分離於第一切換薄膜電晶體200以及第二切換薄膜電晶體300。舉例來說，第一切換薄膜電晶體200以及第二切換薄膜電晶體300可被設置於第一遮光圖案710之外部。
第一遮光圖案710可包含導電材料。舉例來說，第一遮光圖案710可包含金屬。第一遮光圖案710可包含能夠阻擋氫之滲透的材料。第一遮光圖案710可包含穩定耦接於氫的材料。舉例來說，第一遮光圖案710可包含鈦(Ti)。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，藉由第一遮光圖案710，因為形成第二切換半導體圖案310以及第二切換閘電極330的製程而在裝置基板100以及分離絕緣層140之間殘留的氫可不滲透到驅動半導體圖案410中。亦即，在根據本發明實施例的顯示設備中，可藉由第一遮光圖案710防止各個像素區域PA中的驅動半導體圖案410產生的非蓄意的導電化作用。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，用於各個像素區域PA中驅動薄膜電晶體400的操作特性之可靠度可被提升。
第一遮光圖案710可分離於驅動半導體圖案410。舉例來說，覆蓋第一遮光圖案710的上部緩衝層160可被設置在分離絕緣層140上，並且驅動半導體圖案410可被設置在上部緩衝層160上。上部緩衝層160可防止在形成各個像素區域PA中的驅動半導體圖案410的製程中因為第一遮光圖案710而產生的汙染。上部緩衝層160可包含絕緣材料。舉例來說，上部緩衝層160可包含如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。上部緩衝層160可具有多層結構。舉例來說，上部緩衝層160可具有第一頂層161以及第二頂層162的堆疊結構。第二頂層162可包含與第一頂層161的材料不同的材料。舉例來說，第一頂層161可為由氮化矽(SiN)製成的無機絕緣層，並且被設置在第一頂層161上的第二頂層162可為由氧化矽(SiO)製成的無機絕緣層。由氮化矽(SiN)製成的無機絕緣層與由氧化矽(SiO)製成的無機絕緣層相比具有較好的限制氫微粒之能力。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，第一頂層161可防止殘留在裝置基板100以及上部緩衝層160之間的氫滲透驅動半導體圖案410，並且第二頂層162可防止各個像素區域PA中的驅動半導體圖案410因被限制在第一頂層161中的氫而產生非蓄意的導電化作用。
第二遮光圖案720可阻擋沿通過裝置基板100的第一切換半導體圖案210之方向行進的外部光。第二遮光圖案720可被設置在裝置基板100以及第一切換半導體圖案210之間。舉例來說，第二遮光圖案720可被設置在分離絕緣層140以及第一切換半導體圖案210之間。第二遮光圖案720與第一遮光圖案710可被設置在相同的層體上。第二遮光圖案720可具有大於第一切換半導體圖案210的尺寸之尺寸。舉例來說，第一切換半導體圖案210可與部分的第二遮光圖案720重疊。第二遮光圖案720可分離於第二切換薄膜電晶體300以及驅動薄膜電晶體400。舉例來說，第二切換薄膜電晶體300以及驅動薄膜電晶體400可被設置於第二遮光圖案720之外部。
第二遮光圖案720可包含導電材料。舉例來說，第二遮光圖案720可包含金屬。第二遮光圖案720可包含能夠阻擋氫的滲透的材料。第二遮光圖案720可包含穩定地耦接於氫的材料。第二遮光圖案720與第一遮光圖案710可包含相同的材料。舉例來說，第二遮光圖案720可包含鈦(Ti)。第二遮光圖案720與第一遮光圖案710可同時被形成。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，藉由第二遮光圖案720，因為形成第二切換半導體圖案310以及第二切換閘電極330的製程而在裝置基板100以及分離絕緣層140之間殘留的氫可不在第一切換半導體圖案210中滲透。亦即，在根據本發明實施例的顯示設備中，可藉由第二遮光圖案720防止各個像素區域PA中之第一切換半導體圖案210的非蓄意導電化作用。因此，在根據本發明的實施例之顯示設備的顯示面板DP中，各個像素區域PA中的第一切換薄膜電晶體200的運作特性之可靠度可被提升。
第二遮光圖案720可絕緣於第一切換半導體圖案210。舉例來說，上部緩衝層160可在第二遮光圖案720以及第一切換半導體圖案210之間延伸。
舉例來說，上部緩衝層160的第一頂層161以及第二頂層162可在第二遮光圖案720以及第一切換半導體圖案210之間延伸。舉例來說，驅動半導體圖案410以及第一切換半導體圖案210可被設置在相同的上部緩衝層160上。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可藉由上部緩衝層160防止因為殘留的氫對第一切換半導體圖案210的特性造成的改變。
第一遮光圖案710以及驅動半導體圖案410之間的第一直線距離d1可小於第二遮光圖案720以及第一切換半導體圖案210之間的第二直線距離d2。舉例來說，一或多個絕緣層(如上部緩衝層160)可被設置在第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720上，並且第一直線距離d1可短於第二直線距離d2，其中間絕緣層150的至少一部分被設置在第二遮光圖案720以及第一切換半導體圖案210之間。舉例來說，覆蓋第二遮光圖案720的中間絕緣層150可被設置在分離絕緣層140以及上部緩衝層160之間，並且中間絕緣層150可包含與第一遮光圖案710以及驅動半導體圖案410重疊的開口151h以及開口152h。因此，可創造出藉由開口151h以及開口152h曝露的中間絕緣層150的側面，並且中間絕緣層150的側面可位在第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720之間。中間絕緣層150可包含絕緣材料。舉例來說，中間絕緣層150可包含如氧化矽(SiO)以及氮化矽(SiN)的無機絕緣材料。中間絕緣層150可具有多層結構。舉例來說，中間絕緣層150可包含第一中間絕緣層151以及第二中間絕緣層152的疊層結構。第二中間絕緣層152可包含與第一中間絕緣層151的材料不同的材料。舉例來說，第一中間絕緣層151可為由氮化矽(SiN)製成的無機絕緣材料，並且位在第一中間絕緣層151上的第二中間絕緣層152可為由氧化矽(SiO)製成的無機絕緣材料。開口151h以及開口152h可包含貫穿第一中間絕緣層151的第一開口151h以及貫穿第二中間絕緣層152的第二開口152h。開口151h以及開口152h可具有大於第一遮光圖案710以及驅動半導體圖案410的尺寸之尺寸。舉例來說，第一遮光圖案710可被設置在開口151h以及開口152h的第一開口151h中。第一頂層161可覆蓋第一遮光圖案710的一側。相對於裝置基板100之第一遮光圖案710的頂面可與第一頂層161直接接觸。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，不管各個像素區域PA中的第一切換半導體圖案210以及第二遮光圖案720之間的第二直線距離d2為何，只有各個像素區域PA中的驅動半導體圖案410以及第一遮光圖案710之間的第一直線距離d1可被減短。
可將特定電壓施加至第一遮光圖案710。舉例來說，第一遮光圖案710可電性連接於驅動源電極450。不管施加至驅動閘電極430的電壓為何，可將恆定電壓施加至第一遮光圖案710。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，在各個像素區域PA中之驅動半導體圖案410以及第一遮光圖案710之間可形成第一寄生電容器。亦即，在根據本發明實施例的顯示設備中，藉由以下方程式可決定會影響施加至像素區域PA中之發光裝置500的驅動電流的有效閘電壓的改變量。於此，ΔV eff表示有效閘電壓的改變量，C1表示各個像素區域PA中的驅動半導體圖案410以及第一遮光圖案710之間的第一寄生電容器的電容值，C2表示各個像素區域PA中之驅動閘電極430以及驅動半導體圖案410之間的第二寄生電容器的電容值，C ACT表示藉由施加至驅動半導體圖案410的驅動汲極區以及驅動源極區的電壓在驅動半導體圖案410內部形成的寄生電容器的電容值，且ΔV GAT表示施加至驅動閘電極430的電壓的改變量。
[方程式1]
參考此方程式，當在第一遮光圖案710以及驅動半導體圖案410之間所形成的第一寄生電容器的電容值可被增加時，第二寄生電容器的電容值比第一寄生電容器的電容值的比值會降低，而可減少有效閘電壓的改變量。舉例來說，當第一寄生電容器的電容值大第二寄生電容器的電容值時，影響驅動電流的產生的有效閘電壓可為非常小的。一般來說，當薄膜電晶體的有效閘電壓降低時，S-因子可增加且根據所施加的電壓之電流改變率可降低。亦即，當第二寄生電容器的電容值比第一寄生電容器的電容值的比值減少時，驅動薄膜電晶體400的S-因子可增加並且可防止電流必須被精確地控制的低灰階中出現光點。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，藉由中間絕緣層150的開口151h以及開口152h減少第一遮光圖案710以及驅動半導體圖案410之間的第一直線距離d1，第一寄生電容器的電容值可增加，第二寄生電容器的電容值比第一寄生電容器的電容值的比值可減少，驅動薄膜電晶體400的有效閘電壓可降低，驅動薄膜電晶體400的S-因子可增加，並且根據施加至驅動薄膜電晶體400的驅動閘電極430之電壓的驅動電流的改變率可降低。並且，在根據本發明實施例的顯示設備中，中間絕緣層150的開口151h以及開口152h可不改變第二遮光圖案720以及第一切換半導體圖案210之間的第二直線距離d2。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，在不改變各個像素區域PA中之第二切換薄膜電晶體300以及第一切換薄膜電晶體200的特性的情況下，可防止在低灰階中出現光點。
因此，根據本發明實施例的顯示設備可包含設置在顯示面板DP的各個像素區域PA中的第一切換薄膜電晶體200、第二切換薄膜電晶體300、驅動薄膜電晶體400、第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720，其中第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720可被設置在分離絕緣層140上，其中第一切換薄膜電晶體200以及驅動薄膜電晶體400可被設置在覆蓋第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720之上部緩衝層160上，並且其中位在第二遮光圖案720以及上部緩衝層160之間的中間絕緣層150可包含與驅動半導體圖案410以及第一遮光圖案710重疊的開口151h以及開口152h。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，在不改變各個像素區域PA中之第二切換薄膜電晶體300以及第一切換薄膜電晶體200的結構的情況下，可控制各個像素區域PA中之驅動薄膜電晶體400的特性。亦即，在根據本發明實施例的顯示設備中，在不改變第二切換薄膜電晶體300以及第一切換薄膜電晶體200的特性的情況下，可有效防止在低灰階中出現光點。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可提升提供給使用者的影像的品質。
並且，在根據本發明實施例的顯示設備中，第一遮光圖案710可具有大於驅動半導體圖案410的尺寸之尺寸，並且第二遮光圖案720可具有大於第一切換半導體圖案210的尺寸之尺寸。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，因為從第一遮光圖案710的一端以及第二遮光圖案720的一端繞射的光而產生的第一切換半導體圖案210及/或驅動半導體圖案410的特性改變可被減少或最小化。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可防止影像因為外部光而產生劣化。
在根據本發明另一實施例的顯示設備中，可將特定電壓施加至第二遮光圖案720。舉例來說，施加至第二遮光圖案720的電壓與施加至第一切換閘電極230的電壓可為相同的。第二遮光圖案720可電性連接於第一切換閘電極230。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，各個像素區域PA中的第二遮光圖案720可作為相對應的像素區域PA中的第一切換薄膜電晶體200的閘電極。亦即，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，各個像素區域PA中之第一切換半導體圖案210的第一通道區可具有對應於施加至相對應的像素區域PA中之第一切換閘電極230的電壓以及施加至相對應的像素區域PA中之第二遮光圖案720的電壓的導電性。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，各個像素區域PA中之第一切換薄膜電晶體200的運作特性可被提升。舉例來說，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，各個像素區域PA中的第一切換薄膜電晶體200可被快速開啟。
根據本發明實施例的顯示設備被描述為中間絕緣層150以及上部緩衝層160分別具有雙層結構。然而，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，如圖5所示，中間絕緣層150以及上部緩衝層160中之每一者可具有單層結構。舉例來說，穿過中間絕緣層150的開口150h可被設置在第一遮光圖案710以及驅動半導體圖案410之間。
在根據本發明另一實施例的顯示設備中，分離絕緣層140可具有多層結構。舉例來說，分離絕緣層140可具有第一分離層141以及第二分離層142的堆疊結構。第二分離層142可包含與第一分離層141的材料不同的材料。舉例來說，第一分離層141可為由氧化矽(SiO)製成的無機絕緣層，並且第二分離層142可為由氮化矽(SiN)製成的無機絕緣層。
第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720可設置在分離絕緣層140中。舉例來說，第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720可被設置在第一分離層141以及第二分離層142之間。第一遮光圖案710的一側以及頂面可被第二分離層142覆蓋。可用上部緩衝層160填充中間絕緣層150的開口150h。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，分離絕緣層140、中間絕緣層150以及上部緩衝層160的結構以及材料的自由度可被提升。
根據本發明實施例的顯示設備被描述為第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720被設置在分離絕緣層140上。然而，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，堆疊在各個像素區域PA的發光裝置500以及裝置基板100之間的絕緣層的數量可被減少或最小化。舉例來說，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，如圖6所示，第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720與第二切換薄膜電晶體300的第二切換閘電極可被設置在相同的層體上。舉例來說，第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720可被設置在下部閘絕緣層121上。第一遮光圖案710以及第二遮光圖案720可包含與第二切換薄膜電晶體300的第二切換閘電極的材料相同的材料。第二切換薄膜電晶體300的第二切換閘電極可被中間絕緣層150覆蓋。舉例來說，第二切換薄膜電晶體300的第二切換閘電極可與第一中間絕緣層151直接接觸。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，不管堆疊在各個像素區域PA中之發光裝置500以及裝置基板100之間的絕緣層的數量為何，皆可防止在低灰階中出現光點。
根據本發明實施例的顯示設備被描述為第二遮光圖案720與第一遮光圖案710被設置在相同的層體上。然而，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，第二遮光圖案720與第一遮光圖案710可被設置在不同的層體上。舉例來說，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，如圖7所示，第一遮光圖案710可被設置在中間絕緣層150的開口151h以及開口152h中，並且第二遮光圖案720可被設置在下部閘絕緣層121以及下部層間絕緣層131之間。舉例來說，第二遮光圖案720與第二切換薄膜電晶體300的第二切換閘電極可被設置在相同的層體上。第二遮光圖案720可包含與第一遮光圖案710的材料不同的材料。舉例來說，第二遮光圖案720與第二切換薄膜電晶體300的第二切換閘電極可包含相同的材料。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，在不改變第一切換薄膜電晶體200的結構的情況下，可增加或最大化在驅動薄膜電晶體400的驅動半導體圖案以及第一遮光圖案710之間形成的寄生電容器的電容值。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，可減少或最小化各個像素區域PA中之驅動薄膜電晶體400的有效閘電壓，並且可有效防止在低灰階中出現光點。
根據本發明實施例的顯示設備被描述為各個像素區域PA的像素驅動電路包含：包含由低溫多晶矽(LPTS)製成的第二切換半導體圖案310的第二切換薄膜電晶體300。然而，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，各個像素區域PA的像素驅動電路可只由包含由氧化物半導體製成的半導體圖案之薄膜電晶體所構成。舉例來說，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，如圖8所示，只有包含由氧化物半導體製成的半導體圖案的驅動薄膜電晶體400以及第一切換薄膜電晶體200可被設置在各個像素區域PA中。
在根據本發明另一實施例的顯示設備中，驅動部SD、DD、TC中之至少一者可被設置在裝置基板100的邊框區域BZ上。舉例來說，根據本發明另一實施例的顯示設備的顯示面板DP可包含位於裝置基板100的邊框區域BZ上之至少一個控制薄膜電晶體800。控制薄膜電晶體800與第一切換薄膜電晶體200可具有相同的結構。舉例來說，控制薄膜電晶體可包含控制半導體圖案810、控制閘電極830、控制源電極850以及控制汲極電極870。
控制半導體圖案810可包含半導體材料。控制半導體圖案810可包含與第一切換薄膜電晶體200的第一切換半導體圖案的材料不同的材料。舉例來說，控制半導體圖案810可包含低溫多晶矽(LTPS)。控制半導體圖案810可包含控制源極區、控制通道區以及控制汲極區。控制通道區可被設置在控制源極區以及控制汲極區之間。控制源極區以及控制汲極區可具有低於控制通道區的電阻的電阻。舉例來說，控制源極區以及控制汲極區可包含導電雜質。
控制半導體圖案810與第一切換薄膜電晶體的第一切換半導體圖案可被設置在不同的層體上。舉例來說，控制半導體圖案810可被設置在下部緩衝層110以及下部閘絕緣層121之間。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，可防止因為形成控制半導體圖案810的製程而改變第一切換薄膜電晶體200以及驅動薄膜電晶體400的特性。
控制閘電極830可包含導電材料。舉例來說，控制閘電極830可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。控制閘電極830可被設置在控制半導體圖案810上。控制閘電極830可與控制半導體圖案810絕緣。控制閘電極830與第一切換薄膜電晶體200的第一切換閘電極可被設置在不同的層體上。舉例來說，控制閘電極830可被設置在下部閘絕緣層121以及下部層間絕緣層131之間。控制閘電極830可重疊於控制半導體圖案810的控制通道區。舉例來說，控制半導體圖案810的控制通道區可具有對應於施加至控制閘電極830的電壓的導電性。
控制源電極850可包含導電材料。舉例來說，控制源電極850可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。控制源電極850可絕緣於控制閘電極830。舉例來說，控制源電極850可包含與控制閘電極830的材料不同的材料。控制源電極850與控制閘電極830可被設置在不同的層體上。舉例來說，控制源電極850可被設置在上部層間絕緣層132上。控制源電極850與第一切換薄膜電晶體200的第一切換汲極電極以及第一切換源電極可包含相同的材料。
控制源電極850可電性連接於控制半導體圖案810的控制源極區。舉例來說，穿過下部閘絕緣層121、下部層間絕緣層131、分離絕緣層140、中間絕緣層150、上部緩衝層160、上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132的控制源極接觸孔可部分曝露控制半導體圖案810的控制源極區。控制源電極850可透過控制源極接觸孔與控制半導體圖案810的控制源極區直接接觸。
控制汲極電極870可包含導電材料。舉例來說，控制汲極電極870可包含金屬，如鋁(Al)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉬(Mo)以及鎢(W)。控制汲極電極870可絕緣於控制閘電極830。舉例來說，控制汲極電極870可包含與控制閘電極830的材料不同的材料。控制汲極電極870與控制閘電極830可被設置在不同的層體上。控制汲極電極870與控制源電極850可為相同的層體。舉例來說，控制汲極電極870可被設置在上部層間絕緣層132上。控制汲極電極870與控制源電極850可包含相同的材料。
控制汲極電極870可電性連接於控制半導體圖案810的控制汲極區。舉例來說，穿過下部閘絕緣層121、下部層間絕緣層131、分離絕緣層140、中間絕緣層150、上部緩衝層160、上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132的控制汲極接觸孔可部分地暴露控制半導體圖案810的控制汲極區。控制汲極電極870可透過控制汲極接觸孔與控制半導體圖案810的控制汲極區直接接觸。
因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，不管產生掃描訊號及/或資料訊號的控制薄膜電晶體800的種類為何，皆可增加各個像素區域PA中之驅動薄膜電晶體400的S-因子。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，可有效防止在低灰階中出現光點。
根據本發明實施例的顯示設備被描述為第二遮光圖案720被設置在裝置基板100以及第一切換薄膜電晶體200之間。然而，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，藉由被設置在裝置基板100以及第一切換薄膜電晶體200之間的絕緣層110、絕緣層121、絕緣層131、絕緣層140、絕緣層150、絕緣層160之間的折射率差異可阻擋外部光。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，可省略第二遮光圖案720。
在根據本發明另一實施例的顯示設備中，如圖9所示，驅動薄膜電晶體400的驅動半導體圖案410可被設置在相對於裝置基板100的驅動閘電極730的頂面上。舉例來說，驅動閘電極730可被設置在分離絕緣層140以及驅動半導體圖案410之間。驅動閘電極730的尺寸可小於穿過中間絕緣層150的開口的尺寸。舉例來說，驅動閘電極730可被設置在中間絕緣層150的開口中。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，上部緩衝層160可作為驅動薄膜電晶體400的閘絕緣層。
與驅動半導體圖案410的驅動通道區重疊的假電極900可被設置在上部閘絕緣層122以及上部層間絕緣層132之間。假電極900可電性連接於驅動源電極450。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，在驅動半導體圖案410以及假電極900之間可形成寄生電容器。參考方程式1，具有電容值C1的第一寄生電容器是在驅動半導體圖案410以及假電極900之間被形成，具有電容值C2的第二寄生電容器是在驅動閘電極730以及驅動半導體圖案410之間被形成，並且第一寄生電容器的電容值C1可大於第二寄生電容器的電容值C2。亦即，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，被形成在驅動半導體圖案410以及假電極900之間的寄生電容器可具有大於驅動閘電極730以及驅動半導體圖案410之間的電容值C2的電容值C1，而使驅動薄膜電晶體400的有效閘電壓V eff可被降低。因此，在根據本發明另一實施例的顯示設備中，不管驅動薄膜電晶體400的結構為何，皆可防止在低灰階中出現光點。
因此，根據本發明實施例的顯示設備可包含位於在裝置基板上的至少一個切換薄膜電晶體以及驅動薄膜電晶體，中間絕緣層150、上部緩衝層160以及閘絕緣層122可被堆疊在裝置基板上，中間絕緣層150可包含與設置在上部緩衝層160以及閘絕緣層122之間的驅動薄膜電晶體的驅動半導體圖案重疊的開口，並且作為遮光圖案的假電極900可被設置在驅動半導體圖案上。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，在不改變切換薄膜電晶體的特性之情況下，根據施加至驅動閘電極之電壓的電流變化值可被減少。因此，在根據本發明實施例的顯示設備中，可防止在低灰階中出現光點。
AA:顯示區域 BZ:邊框區域 DD:資料驅動器 DP:顯示面板 d1:第一直線距離 d2:第二直線距離 PA:像素區域 P1,P2:區域 SD:掃描驅動器 TC:時序控制器 100:裝置基板 101:第一基板層 102:基板絕緣層 103:第二基板層 110:下部緩衝層 111:第一底層 112:第二底層 121:下部閘絕緣層 122:上部閘絕緣層 131:下部層間絕緣層 132:上部層間絕緣層 140:分離絕緣層 141:第一分離層 142:第二分離層 150:中間絕緣層 150h:開口 151:第一中間絕緣層 151h:第一開口 152:第二中間絕緣層 152h:第二開口 160:上部緩衝層 161:第一頂層 162:第二頂層 170:保護膜層 180:堤部絕緣層 190:間隔件 200:第一切換薄膜電晶體 210:第一切換半導體圖案 230:第一切換閘電極 250:第一切換源電極 270:第一切換汲極電極 300:第二切換薄膜電晶體 310:第二切換半導體圖案 330:第二切換閘電極 350:第二切換源電極 370:第二切換汲極電極 400:驅動薄膜電晶體 410:驅動半導體圖案 430:驅動閘電極 450:驅動源電極 470:驅動汲極電極 500:發光裝置 510:第一電極 520:發光層 530:第二電極 600:封裝元件 610:第一封裝層 620:第二封裝層 630:第三封裝層 710:第一遮光圖案 720:第二遮光圖案 730:驅動閘電極 800:控制薄膜電晶體 810:控制半導體圖案 830:控制閘電極 850:控制源電極 870:控制汲極電極 900:假電極
被包含以提供本發明更進一步的理解且併入及構成本申請的一部分之相關圖式、本發明的示例性實施例以及描述用於解釋本發明的原理。 圖1是示意性呈現根據本發明的實施例的顯示設備之圖式。 圖2是根據本發明的實施例之沿圖1中的I-I’繪示之剖面圖。 圖3是在根據本發明的實施例的圖2中的區域P1之局部放大圖。 圖4是在根據本發明的實施例的圖2中的區域P2之局部放大圖。 圖5至圖9是分別呈現根據本發明另一實施例的顯示設備之圖式。
PA:像素區域
P1,P2:區域
100:裝置基板
101:第一基板層
102:基板絕緣層
103:第二基板層
110:下部緩衝層
111:第一底層
112:第二底層
121:下部閘絕緣層
122:上部閘絕緣層
131:下部層間絕緣層
132:上部層間絕緣層
140:分離絕緣層
150:中間絕緣層
151:第一中間絕緣層
152:第二中間絕緣層
160:上部緩衝層
161:第一頂層
162:第二頂層
170:保護膜層
180:堤部絕緣層
190:間隔件
200:第一切換薄膜電晶體
210:第一切換半導體圖案
230:第一切換閘電極
250:第一切換源電極
270:第一切換汲極電極
300:第二切換薄膜電晶體
310:第二切換半導體圖案
330:第二切換閘電極
350:第二切換源電極
370:第二切換汲極電極
400:驅動薄膜電晶體
410:驅動半導體圖案
430:驅動閘電極
450:驅動源電極
470:驅動汲極電極
500:發光裝置
510:第一電極
520:發光層
530:第二電極
600:封裝元件
610:第一封裝層
620:第二封裝層
630:第三封裝層
710:第一遮光圖案
720:第二遮光圖案

Claims (25)

  1. 一種顯示設備包括：一第一遮光圖案，位在一裝置基板的一像素區域上；一上部緩衝層，位在該裝置基板上，該上部緩衝層覆蓋該第一遮光圖案；一驅動薄膜電晶體，位在該裝置基板的該像素區域上，該驅動薄膜電晶體包含與該第一遮光圖案重疊的一驅動半導體圖案；以及一第一中間絕緣層，位在該裝置基板以及該上部緩衝層之間，其中，該第一中間絕緣層包含與該第一遮光圖案以及該驅動半導體圖案重疊的一第一開口。
  2. 如請求項1所述的顯示設備，其中該第一開口具有大於該第一遮光圖案以及該驅動半導體圖案的尺寸之尺寸。
  3. 如請求項1所述的顯示設備，更包括位在該像素區域之上部緩衝層上的一切換薄膜電晶體，其中該切換薄膜電晶體包含分離於該驅動半導體圖案的一切換半導體圖案，並且其中該第一中間絕緣層包含與該切換半導體圖案重疊的一部分。
  4. 如請求項3所述的顯示設備，其中該切換半導體圖案與該驅動半導體圖案包含相同的材料。
  5. 如請求項3所述的顯示設備，更包括位在該裝置基板以及該第一中間絕緣層之間的一第二遮光圖案，該第二遮光圖案與該切換半導體圖案重疊。
  6. 如請求項5所述的顯示設備，更包括位在該裝置基板以及該第二遮光圖案之間的一分離絕緣層，其中該分離絕緣層延伸以被設置在該裝置基板以及該第一遮光圖案之間。
  7. 如請求項1所述的顯示設備，更包括位在該第一中間絕緣層以及該上部緩衝層之間的一第二中間絕緣層，其中該第二中間絕緣層包含與該第一開口重疊的一第二開口。
  8. 如請求項1所述的顯示設備，其中該驅動薄膜電晶體的一驅動源電極電性連接於該第一遮光圖案。
  9. 如請求項1所述的顯示設備，其中位在該第一遮光圖案以及該驅動半導體圖案之間的一第一寄生電容器的電容大於位在該驅動半導體圖案以及該驅動薄膜電晶體的一驅動閘電極之間的一第二寄生電容器的電容。
  10. 一種顯示設備，包括：一中間絕緣層，位在一裝置基板上，該中間絕緣層包含一開口；一第一遮光圖案，位在該中間絕緣層的該開口中； 一上部緩衝層，位在該中間絕緣層以及該第一遮光圖案之間；一驅動薄膜電晶體，位在該上部緩衝層上，該驅動薄膜電晶體包含與該第一遮光圖案重疊的一驅動半導體圖案；一第一切換薄膜電晶體，位在該上部緩衝層上，該第一切換薄膜電晶體包含分離於該開口的一第一切換半導體圖案；一保護膜層，位在該第一切換薄膜電晶體以及該驅動薄膜電晶體上；以及一發光裝置，位在該保護膜層上，該發光裝置是電性連接於該驅動薄膜電晶體。
  11. 如請求項10所述的顯示設備，其中該驅動半導體圖案以及該第一切換半導體圖案包含一氧化物半導體。
  12. 如請求項10所述的顯示設備更包括：一第二切換薄膜電晶體，位在該裝置基板以及該保護膜層之間，該第二切換薄膜電晶體包含一第二切換半導體圖案以及與該第二切換半導體圖案的一部分重疊的一閘電極；以及一閘絕緣層，位在該裝置基板以及該中間絕緣層之間，該閘絕緣層在該第二切換半導體圖案以及該閘電極之間延伸。
  13. 如請求項12所述的顯示設備，其中該第二切換半導體圖案包含與該驅動半導體圖案以及該第一切換半導體圖案的材料不同的材料。
  14. 如請求項12的顯示設備，更包括分離於該第一遮光圖案的一第二遮光圖案，該第二遮光圖案與該第一切換半導體圖案重疊，其中該第二遮光圖案與該第二切換薄膜電晶體的該閘電極被設置在相同的層體上。
  15. 如請求項14所述的顯示設備，其中該第二遮光圖案與該第二切換薄膜電晶體的該閘電極包含相同的材料。
  16. 一種顯示設備包括：一第二遮光圖案以及一第一遮光圖案，設置在一裝置基板上；一或多個絕緣層，設置在該第一遮光圖案以及該第二遮光圖案上；一第一薄膜電晶體，位在該一或多個絕緣層上，該第一薄膜電晶體包含與該第一遮光圖案重疊的一第一半導體圖案，該第一半導體圖案包含氧化物半導體並且電性連接於一發光裝置；一第二薄膜電晶體，位在該一或多個絕緣層上，該第二薄膜電晶體包含與該第二遮光圖案重疊的一第二半導體圖案；以及一或多個中間絕緣層，該一或多個中間絕緣層的至少一部分位在該第二遮光圖案以及該第二薄膜電晶體之間，其中，該第一遮光圖案以及該第一半導體圖案之間的距離短於該第二遮光圖案以及該第二半導體圖案之間的距離， 其中該一或多個中間絕緣層被形成有一開口，該第一遮光圖案設置在該開口之內，並且該第一半導體圖案與該開口重疊。
  17. 如請求項16所述的顯示設備，其中該第一薄膜電晶體是用於驅動該發光裝置的一驅動電晶體，並且該第二薄膜電晶體是一切換電晶體。
  18. 如請求項16所述的顯示設備，其中該一或多個絕緣層包含一上部緩衝層，其中該第一半導體圖案以及該第二半導體圖案設置在該上部緩衝層上，並且該第二半導體圖案包含氧化物半導體。
  19. 如請求項16所述的顯示設備，其中該一或多個中間絕緣層的一側面位在該第一遮光圖案以及該第二遮光圖案之間。
  20. 如請求項19所述的顯示設備，其中該一或多個絕緣層包含位在該第一遮光圖案以及該第二遮光圖案上的一第二分離層，以及位在該第二分離層上的一上部緩衝層，並且其中該一或多個中間絕緣層的該部分設置在該第二分離層以及該上部緩衝層之間。
  21. 如請求項16所述的顯示設備，更包括位在該裝置基板上的一第三薄膜電晶體，該第三薄膜電晶體包含包含多晶矽的一第三半導體圖案。
  22. 如請求項21所述的顯示設備，更包括位在該第三薄膜電晶體上的一分離絕緣層，並且其中該第一遮光圖案以及該第二遮光圖案設置在該分離絕緣層上。
  23. 如請求項21所述的顯示設備，其中該第三薄膜電晶體更包含一閘電極以及一下部閘絕緣層的至少一部分，並且其中該第一遮光圖案以及該第二遮光圖案設置在該下部閘絕緣層上。
  24. 如請求項21所述的顯示設備，其中該第一薄膜電晶體以及該第二薄膜電晶體設置在一像素區域中，並且該第三薄膜電晶體設置在一邊框區域中。
  25. 如請求項16所述的顯示設備，其中該第一遮光圖案設置在該第二遮光圖案下方。
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