一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

显示装置的制作方法

2022-02-20 01:23:12 来源:中国专利 TAG:

显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求享有于2020年7月6日提交的韩国专利申请no.10-2020-0082682的权益,通过引用将该专利申请并入本文,如同在本文完全阐述一样。
技术领域
3.本发明涉及一种显示装置,更具体地,涉及一种具有改进的可靠性的显示装置。


背景技术:

4.在显示装置中,采用薄膜晶体管(tft)作为开关器件和/或驱动器件。基于用作有源层的材料,将薄膜晶体管分类为采用非晶硅的薄膜晶体管、采用多晶硅的薄膜晶体管或者采用氧化物半导体的薄膜晶体管。其中,相比采用非晶硅的薄膜晶体管,采用氧化物半导体的薄膜晶体管具有更高的迁移率和更少的漏电流。
5.但是,当形成氧化物半导体层时,由于过量氧的分离,会出现氧缺陷,并且引入到氧化物半导体层的过量的氢会升高沟道区域的载流子浓度。
6.结果,薄膜晶体管的电特性(例如阈值电压)改变,由此会使薄膜晶体管的可靠性劣化。


技术实现要素:

7.因此,本发明旨在提供一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的显示装置。
8.本发明的一个目的是提供一种具有改进的可靠性的显示装置。
9.本发明的附加优点、目的和特征的一部分将在下面的描述中阐述,一部分对于所属领域普通技术人员来说在查阅以下内容后将变得显而易见,或者可从本发明的实践而习得。本发明的目的和其他优点可通过书面描述和权利要求书以及附图中具体指出的结构实现及获得。
10.为了实现这些目的和其他优点,根据本发明的意图,如在此具体化和广义描述的,根据本发明的一个方面,一种显示装置包括:阻挡导电层,所述阻挡导电层设置为与第一晶体管的第一有源层交叠,其中所述第一晶体管的电特性从初始值在减弱的方向上偏移,并且所述阻挡导电层不与第二晶体管的第二有源层交叠,其中所述第二晶体管的电特性从初始值在增强的方向上偏移,由此第一晶体管和第二晶体管的每一个的可靠性得到改进。
11.所述第一晶体管可包括第一栅极,所述第一栅极配置为与所述第一有源层交叠,并且在所述第一栅极上可设置第一上部阻挡导电层并暴露所述第一栅极的侧表面。
12.所述第二晶体管可包括第二栅极,所述第二栅极配置为与所述第二有源层交叠,所述第二栅极由与所述第一栅极相同的材料形成。
13.所述第一上部阻挡导电层可利用氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构,其中所述氢化物形成金属包含ti和zr的至少之一,并且所述第一栅极和所述第二栅极的每一
个可利用非氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构,其中所述非氢化物形成金属包含mo、cu、al和w的至少之一。
14.所述显示装置还可包括:第一遮挡层,所述第一遮挡层设置在所述第一晶体管的第一有源层与基板之间;第二遮挡层,所述第二遮挡层设置在所述第二晶体管的第二有源层与所述基板之间;以及下部阻挡导电层,所述下部阻挡导电层设置在所述第一遮挡层和所述第一有源层之间并与所述第一遮挡层交叠且不与所述第二遮挡层交叠。
15.所述显示装置还可包括:存储电极,所述存储电极配置为经由存储介电膜与所述第二栅极交叠,以形成存储电容器;层间导电层,所述层间导电层配置为经由所述存储介电膜与所述第一栅极交叠;以及第二上部阻挡导电层,所述第二上部阻挡导电层设置在所述层间导电层上并与所述层间导电层交叠且不与所述存储电极交叠。
16.根据本发明的另一个方面,一种显示装置包括:设置在基板上的第一晶体管,所述第一晶体管的电特性从第一初始值在减弱的方向上偏移;设置在所述基板上的第二晶体管,所述第二晶体管的电特性从第二初始值在增强的方向上偏移;以及第一上部阻挡导电层,所述第一上部阻挡导电层设置为与所述第一晶体管的第一有源层交叠并且不与所述第二晶体管的第二有源层交叠。
17.根据本发明的又一个方面,一种显示装置包括:设置在基板上的开关晶体管,所述开关晶体管包括由氧化物半导体层形成的第一有源层;电连接至所述开关晶体管的驱动晶体管,所述驱动晶体管包括由与所述第一有源层相同的材料形成的第二有源层;电连接至所述驱动晶体管的发光器件;以及第一上部阻挡导电层,所述第一上部阻挡导电层设置为与所述开关晶体管的第一有源层交叠并且不与所述驱动晶体管的第二有源层交叠。
18.将理解,本发明的上面的大致描述和下文的具体描述都是示例性的和解释性的,旨在对要求保护的本发明提供进一步解释。
附图说明
19.被包括用来对本发明提供进一步理解且被并入并构成本技术的一部分的附图图解了本发明的实施方式,并且与说明书一起用来解释本发明的原理。
20.在附图中:
21.图1是根据本发明的显示装置的框图;
22.图2是图1所示的显示装置的截面图;
23.图3是图解氢从图2所示的无机封装层移动的过程的视图;
24.图4a和4b分别是设置在图2所示的开关晶体管和驱动晶体管附近的栅极线的平面图和截面图;
25.图5是根据本发明第二实施方式的显示装置的截面图;
26.图6是图解氢从图5所示的无机封装层和多重缓冲层移动的过程的视图;
27.图7是根据本发明第三实施方式的显示装置的截面图;
28.图8是图1所示的栅极驱动电路的电路图;
29.图9是图8所示的栅极驱动电路的第一实施方式的截面图;
30.图10是图8所示的栅极驱动电路的第二实施方式的截面图;
31.图11是根据本发明的显示装置的栅极介电膜的另一实施方式的截面图;
32.图12a是图解根据不具有阻挡导电层的比较例的开关晶体管的负偏置温度应力(nbts)特性的视图;
33.图12b是图解根据具有阻挡导电层的示例的开关晶体管的nbts特性的视图;
34.图13a是图解根据具有阻挡导电层的比较例的驱动晶体管的正偏置温度应力(pbts)特性的视图;
35.图13b是图解根据不具有阻挡导电层的示例的驱动晶体管的pbts特性的视图。
具体实施方式
36.下文,将参照附图详细描述本发明的实施方式。
37.图1是根据本发明的有机发光显示装置的框图。图2是图1所示的显示装置的截面图。图3是图解氢从图2所示的无机封装层移动的过程的视图。
38.图4a是设置在图2所示的开关晶体管和驱动晶体管附近的栅极线的平面图,图4b是沿图4a的i-i’线和ii-ii’线截取的截面图。
39.图1所示的有机发光显示装置包括有机发光显示面板10和配置为驱动有机发光显示面板10的面板驱动单元。面板驱动单元包括数据驱动单元20、栅极驱动单元40a和40b以及时序控制器30。
40.时序控制器30产生用于控制数据驱动单元20和栅极驱动单元40a、40b的驱动时序的数据控制信号和栅极控制信号,并将数据控制信号和栅极控制信号提供给数据驱动单元20和栅极驱动单元40a、40b。时序控制器30处理图像数据并且将图像数据提供给数据驱动单元20。
41.数据驱动单元20由从时序控制器30提供的数据控制信号来控制,并且将从时序控制器30提供的图像数据转换为模拟数据信号并将模拟数据信号提供给显示面板10的数据线dl。
42.栅极驱动单元40a和40b的每一个以薄膜晶体管的形式由直接形成在有机发光显示面板10上的非有源区域na中的面板内栅极(gip)电路来实现。栅极驱动单元40a和40b设置在有机发光显示面板10的左侧和右侧的至少一侧的非有源区域na中。
43.栅极驱动单元40a和40b的每一个在响应于从时序控制器30提供的栅极控制信号来将栅极电压的电平移位的同时输出栅极信号。栅极驱动单元40a和40b的每一个通过栅极线gl输出栅极信号。
44.有机发光显示面板10包括配置为实现用于显示输入图像的屏幕的有源区域aa以及设置在有源区域aa的至少一侧上的非有源区域na。
45.非有源区域na是不显示输入图像的区域。没有子像素sp设置在非有源区域na中,并且信号线以及栅极驱动单元40a和40b设置在非有源区域na中。
46.在有源区域aa中,以矩阵形式设置与彼此交叉的数据线dl和栅极线gl连接的子像素sp。如图2所示,每个子像素sp包括发光器件130以及与发光器件130电连接的至少一个驱动晶体管100和至少一个开关晶体管150。
47.开关晶体管150切换在位于有源区域aa中的每个子像素sp中写入的数据电压。如图2所示,开关晶体管150包括第一有源层154、第一栅极152、第一源极156和第一漏极158。
48.第一有源层154形成在下部缓冲层120上并与第一栅极152交叠,以便在第一源极
区和第一漏极区之间形成沟道。第一有源层154由氧化物半导体形成。多重缓冲层118(multi-buffer layer)和下部缓冲层120设置在第一有源层154和基板101之间。多重缓冲层118延迟渗透了基板101的湿气和/或氧气的传播。作为硅氮化物(sinx)和硅氧化物(siox)交替堆叠至少一次的结果,形成多重缓冲层118。下部缓冲层120保护第一有源层154,并且阻挡从基板101引入的各种缺陷。下部缓冲层120可由非晶硅(a-si)、硅氮化物(sinx)或硅氧化物(siox)形成。
49.第一栅极152电连接至栅极线gl,并经由栅极介电膜122与第一有源层154的沟道交叠。
50.第一源极156设置在层间介电膜124上并与数据线dl电连接。第一源极156接触第一有源层154的第一源极区,第一有源层154的第一源极区经由穿过栅极介电膜122和层间介电膜124形成的第一源极接触孔sh1而暴露。
51.第一漏极158设置在层间介电膜124上并与驱动晶体管100的第二栅极102电连接。第一漏极158接触第一有源层154的第一漏极区,第一有源层154的第一漏极区经由穿过栅极介电膜122和层间介电膜124形成的第一漏极接触孔dh1而暴露。
52.驱动晶体管100进行操作,以使得驱动电流基于存储在存储电容器中的数据电压在高电压电源线和低电压电源线之间流动。如图2所示,驱动晶体管100包括:电连接至开关晶体管150的第一漏极158的第二栅极102;连接至高电压电源线的第二源极106;连接至发光器件130的第二漏极108;以及第二有源层104,配置为在第二源极区和第二漏极区之间形成沟道。
53.第二有源层104形成在下部缓冲层120上,并与第二栅极102交叠,以便在第二源极区和第二漏极区之间形成沟道。第二有源层104由与第一有源层154相同的材料,即氧化物半导体形成。
54.第二栅极102电连接至栅极线gl,并经由栅极介电膜122与第二有源层104的沟道交叠。
55.第二源极106设置在层间介电膜124上并与数据线dl电连接。第二源极106接触第二有源层104的第二源极区,第二有源层104的第二源极区经由穿过栅极介电膜122和层间介电膜124形成的第二源极接触孔sh2而暴露。
56.第二漏极108设置在层间介电膜124上。第二漏极108接触第二有源层104的第二漏极区,第二有源层104的第二漏极区经由穿过栅极介电膜122和层间介电膜124形成的第二漏极接触孔dh2而暴露。
57.发光器件130包括阳极132、阴极136以及形成在阳极132和阴极136之间的发光叠层134。
58.阳极132设置在第二平坦化层128上并且对于每个子像素来说独立地形成。阳极132连接至经由穿过第二平坦化层128形成的第二像素接触孔而暴露的像素连接电极160。在此,像素连接电极160设置在第一平坦化层126上并且连接至经由穿过第一平坦化层126形成的第一像素接触孔ch1而暴露的第二漏极108。
59.阳极132设置在第二平坦化层128上并且与驱动晶体管100和开关晶体管150的至少之一以及通过堤部138限定的发光区域交叠,由此增大发光区域。
60.堤部138形成为暴露阳极132,由此限定发光区域。堤部138在由不透明材料(例如
黑色材料)形成的同时形成在有源区域中以便防止在相邻子像素之间的光干扰,或者形成在有源区域aa以及非有源区域na中并与栅极驱动单元40a和40b交叠。在这种情形下,堤部138包含由着色颜料(color pigment)、有机黑色材料以及碳的至少之一构成的遮挡材料。
61.作为依次或者按照相反的顺序将空穴相关层、有机发光层和电子相关层堆叠在阳极132上的结果,形成发光叠层134。通过采用精细金属掩模(fmm)的制造工艺形成发光叠层134。此时,为了防止由于精细金属掩模(fmm)对发光叠层134和/或堤部138造成的损坏,在堤部138上设置间隔件148。间隔件148以与堤部138和第一平坦化层126及第二平坦化层128相同的方式由有机介电材料形成。
62.阴极136形成在发光叠层134的上表面和侧表面上,并且经由发光叠层134与阳极132相对。阴极136形成为由设置在有源区域aa中的所有子像素共享。封装单元140设置在其上形成有阴极136的基板101上。
63.封装单元140防止外部湿气或氧气渗透到易于受外部湿气或氧气影响的发光器件130。为此,封装单元140包括多个无机封装层142和146以及设置在多个无机封装层142和146之间的有机封装层144。无机封装层146设置为最上层。此时,封装单元140包括至少两个无机封装层142和146以及至少一个有机封装层144。下文,将通过举例的方式描述封装单元140,其具有在第一无机封装层142和第二无机封装层146之间设置有机封装层144的结构。
64.有机封装层144设置在无机封装层142和146之间,以减小由于可弯曲显示装置的基板101的弯曲导致的各个层之间的应力。也就是说,有机封装层144用作震动吸收器(shock absorber)。此外,有机封装层144增强了平坦化性能。有机封装层144由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳氧化硅(sioc)之类的有机介电材料形成。
65.第一无机封装层142形成在其上形成有阴极136的基板101上,并且最接近发光器件130。第一无机封装层142由能够低温沉积的无机介电材料,比如硅氮化物(sinx)、硅氧化物(siox)、碳氧化硅(sion)或氧化铝(al2o3)形成。因此,第一无机封装层142在低温气氛下沉积,由此可以防止在沉积第一无机封装层142的工艺中,对易受高温气氛影响的发光叠层134造成损坏。
66.第二无机封装层146形成在其上形成有有机封装层144的基板101上,并覆盖有机封装层144和第一无机封装层142的每一个的上表面和侧表面。因此,第二无机封装层146最小化或防止外部湿气或氧气对第一无机封装层142和有机封装层144的渗透。第二无机封装层146由无机介电材料,比如硅氮化物(sinx)、硅氧化物(siox)、碳氧化硅(sion)或氧化铝(al2o3)形成。
67.从第一无机封装层142和第二无机封装层146扩散的氢与来自被施加正偏置温度应力(下文,称为“pbst”)的晶体管的过量的氧键合,由此改进了被施加pbts的晶体管的可靠性。但是,从第一无机封装层142和第二无机封装层146扩散的氢升高了被施加负偏置应力(下文,称为“nbts”)的晶体管的载流子浓度,这导致nbts劣化。
68.因此,在本发明中,在被施加nbts的晶体管处选择性地设置能够吸收氢的第一上部阻挡(barrier)导电层112,以便防止nbts劣化。对于具有相对较短驱动时间的晶体管,阈值电压从初始值在负(-)方向上偏移,由此对其施加nbts。另一方面,对于具有相对较长驱动时间的晶体管,电特性(例如阈值电压)从初始值在正( )方向上偏移,由此对其施加pbts。
69.具体地,在本发明中,图2所示的驱动晶体管100是被施加pbts的器件,并且开关晶体管150是被施加nbts的器件。但是,这仅是一个例子,因此本发明不限于此。驱动晶体管100可以是被施加nbts的器件,开关晶体管150可以是被施加pbts的器件。
70.第一上部阻挡导电层112设置在开关晶体管150(为其中累积nbts的器件)的第一有源层154的上方。第一上部阻挡导电层112形成在第一栅极152上并与第一栅极152具有相同的线宽度,以便暴露第一栅极152的侧表面。为此,第一上部阻挡导电层112通过采用与第一栅极152和第二栅极102相同的掩模的制造工艺与第一栅极152和第二栅极102一起形成。例如,第一上部阻挡导电层112通过采用半色调掩模的制造工艺与第一栅极152和第二栅极102一起形成。
71.第一上部阻挡导电层112利用包含ti和zr的至少之一的氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构。如图3所示,第一上部阻挡导电层112中的氢化物形成金属与从第一无机封装层142和第二无机封装层146扩散到第一有源层154的氢(h)稳定地键合,由此从第一无机封装层142和第二无机封装层146扩散的氢(h)被吸附到第一上部阻挡导电层112中。因此,在第一有源层154附近的氢浓度降低,由此可以防止第一有源层154的沟道的载流子浓度由于氢而升高。结果,可以防止开关晶体管150的nbts的加速劣化,从而改进了开关晶体管150的可靠性。
72.第一上部阻挡导电层112不设置在驱动晶体管100(为其中累积pbts的器件)的第二栅极102上,由此驱动晶体管100的第二栅极102的上表面接触层间介电膜124。此时,第二栅极102以与第一栅极152相同的方式,利用包含mo、cu、al和w的至少之一的非氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构。来自第一无机封装层142和第二无机封装层146的氢通过第二栅极102扩散到第二有源层104中,并且与第二有源层104中的过量氧键合。结果,在第二有源层104中的过量氧减少,由此实现了缺陷状态钝化(defect state passivation)(或避免了缺陷状态),从而改进了驱动晶体管100的可靠性。
73.同时,第一上部阻挡导电层112可设置在位于开关晶体管150和驱动晶体管100附近的信号线上。具体地,如图4a和4b所示,第一上部阻挡导电层112对应于设置有开关晶体管150的区域tsa设置在栅极线gl上。位于栅极线gl上的第一上部阻挡导电层112降低了开关晶体管150附近的氢浓度,从而可防止第一有源层154的沟道的载流子浓度由于氢而升高。结果,可防止开关晶体管150的nbts的加速劣化,由此改进开关晶体管150的可靠性。
74.第一上部阻挡导电层112不设置在与设置有驱动晶体管100的区域tda对应的栅极线gl上。因此,驱动晶体管100附近的氢浓度不改变,由此氢与位于栅极线gl附近的驱动晶体管100的第二有源层104中的过量氧键合。结果,第二有源层104中的过量氧减少,从而实现了缺陷状态钝化,由此改进了驱动晶体管100的可靠性。
75.图5是根据本发明第二实施方式的有机发光显示装置的截面图。图5所示的有机发光显示装置在结构上与图2所示的有机发光显示装置基本相同,不同之处在于进一步包括第一遮挡层162和第二遮挡层188以及下部阻挡导电层114。因此,将省略对于相同组件的详细描述。
76.第一遮挡层162设置在基板101与第一有源层154之间且位于多重缓冲层118上,并与第一有源层154交叠。第二遮挡层188设置在基板101与第二有源层104之间且位于多重缓冲层118上,并与第二有源层104交叠。
77.第一遮挡层162和第二遮挡层188的每一个吸收或反射从基板101的后表面入射的光,由此可阻挡或最少化入射在第一有源层154和第二有源层104的每一个的沟道上的光。第一遮挡层162和第二遮挡层188的每一个利用包含mo、cu、al和w的至少之一的非氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构。
78.下部阻挡导电层114设置在第一有源层154和第一遮挡层162之间以便设置在第一有源层154的下方。下部阻挡导电层114形成在第一遮挡层162上并与第一遮挡层162具有相同的线宽度,从而暴露第一遮挡层162的侧表面。为此,下部阻挡导电层114通过采用与第一遮挡层162和第二遮挡层188相同的掩模的制造工艺与第一遮挡层162和第二遮挡层188一起形成。例如,下部阻挡导电层114通过采用半色调掩模的制造工艺与第一遮挡层162和第二遮挡层188一起形成。
79.以与第一上部阻挡导电层112相同的方式,下部阻挡导电层114采用包含ti和zr的至少之一的氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构。在下部阻挡导电层114中的氢化物形成金属与从多重缓冲层118扩散到第一有源层154的氢稳定地键合,由此从多重缓冲层118扩散的氢被吸附到下部阻挡导电层114中,如图6所示。因此,在第一有源层154附近的氢浓度降低,由此可防止第一有源层154的沟道的载流子浓度由于氢而升高。结果,可防止开关晶体管150的nbts的加速劣化,从而改进开关晶体管150的可靠性。
80.下部阻挡导电层114不形成在驱动晶体管100(为被施加pbts的器件)的第二有源层104的下方。因此,来自多重缓冲层118的氢经由具有非氢化物形成金属的第二遮挡层188扩散到第二有源层104中,并与第二有源层104中的过量氧键合。结果,第二有源层104中的过量氧减少,由此实现了缺陷状态钝化,从而改进了驱动晶体管100的可靠性。
81.图7是根据本发明第三实施方式的有机发光显示装置的截面图。图7所示的有机发光显示装置在结构上与图5所示的有机发光显示装置基本相同,不同之处在于进一步包括第二上部阻挡导电层116、层间导电层166以及存储电极164。因此,将省略对于相同组件的详细描述。
82.层间导电层166经由存储介电膜168与开关晶体管150的第一栅极152交叠。层间导电层166保持在电浮置状态。保持在电浮置状态的层间导电层166不用作传输信号的信号线或电极。
83.存储电极164经由存储介电膜168与驱动晶体管100的第二栅极102交叠,以形成存储电容器cst。由于存储电容器cst与驱动晶体管100交叠,所以无需单独的空间来形成存储电容器cst,从而实现高清晰度和高分辨率。
84.层间导电层166和存储电极164的每一个利用包含mo、cu、al和w的至少之一的非氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构。
85.第二上部阻挡导电层116设置在存储介电膜168上并设置在第一有源层154的上方。第二上部阻挡导电层116设置在层间导电层166上并与层间导电层166具有相同的线宽度,以暴露层间导电层166的侧表面。为此,第二上部阻挡导电层116通过采用与层间导电层166和存储电极164相同的掩模的制造工艺与层间导电层166和存储电极164一起形成。例如,第二上部阻挡导电层116通过采用半色调掩模的制造工艺与层间导电层166和存储电极164一起形成。
86.以与第一上部阻挡导电层112相同的方式,第二上部阻挡导电层116利用包含ti和
zr的至少之一的氢化物形成金属形成为具有单层或多层结构。在第二上部阻挡导电层116中的氢化物形成金属与从第一无机封装层142和第二无机封装层146扩散到第一有源层154的氢(h)稳定地键合,由此从第一无机封装层142和第二无机封装层146扩散的氢(h)被吸附到第二上部阻挡导电层116中。因此,在第一有源层154附近的氢浓度降低,由此可以防止第一有源层154的沟道的载流子浓度由于氢而升高。结果,可以防止开关晶体管150的nbts的加速劣化,从而改进了开关晶体管150的可靠性。
87.第二上部阻挡导电层116不设置在驱动晶体管100(为其中被施加pbts的器件)的第二有源层104上方。因此,来自第一无机封装层142和第二无机封装层146的氢通过具有非氢化物形成金属的存储电极164扩散到第二有源层104中,并与第二有源层104中的过量氧键合。结果,在第二有源层104中的过量氧减少,由此实现了缺陷状态钝化,从而改进了驱动晶体管100的可靠性。
88.同时,在图7中,第一上部阻挡导电层112和第二上部阻挡导电层116以及下部阻挡导电层114全部设置在基板101上。但是,这仅是一个例子,因此本发明不限于此。也就是说,第一上部阻挡导电层112和第二上部阻挡导电层116以及下部阻挡导电层114的至少之一可设置在基板101上,如图2和图5所示。
89.第一上部阻挡导电层112和第二上部阻挡导电层116以及下部阻挡导电层114的至少之一可应用于图1所示的栅极驱动单元40a和40b的每一个以及子像素sp。
90.如图8所示,栅极驱动单元40a和40b的每一个包括多个晶体管t1至t9以及电容器con、cq和cqb。同时,栅极驱动单元40a和40b的每一个不限于图8所示的结构,可以进行各种改变。
91.晶体管t1是输出缓存器,其操作根据节点q3的电位来控制。在节点q3被激活为具有高电平栅极电压vgh的情形下,晶体管t1向节点n输出高电平栅极电压vgh的扫描信号sro。晶体管t2是输出缓存器,其操作根据节点qb的电位来控制。在节点qb被激活为具有低电平栅极电压vgl时,晶体管t2向节点n输出低电平栅极电压vgl的扫描信号sro。晶体管t3根据起始信号vst来进行开关操作,以向节点q2提供高电平栅极电压vgh。晶体管t4根据前端进位信号q2(n-1)进行开关操作,以向节点q1施加低电平栅极电压vgl。晶体管t5根据节点q1的电压来进行开关操作,以向节点qb提供第二时钟信号clk2。晶体管t6根据节点q2的电压来进行开关操作,以向节点qb提供低电平栅极电压vgl。晶体管t7是由于栅极高电压vgh而保持在导通状态的辅助晶体管。晶体管t7将节点q2和节点q3的电压保持为基本彼此相等。晶体管t8根据节点qb的电压来进行开关操作,以向节点q2施加低电平栅极电压vgl。晶体管t9根据第一时钟信号clk1来进行开关操作,以向节点q1施加低电平栅极电压vgl。电容器con是连接在第二时钟信号clk2的输入端与节点q1之间的耦合电容器,电容器cq连接在节点q3与节点n之间以存储节点q3的电压,并且电容器cqb连接在节点qb与低电平栅极电压vgl的输入端之间,以存储节点qb的电压。
92.包括在栅极驱动单元40a和40b的每一个中的多个晶体管t1至t9的至少之一是其中累积nbts的器件,多个晶体管t1至t9的其余晶体管分别为其中累积pbts的器件。
93.例如,包括与节点qb连接的晶体管t5、t6和t8的至少之一的第二电路晶体管tb是其中累积pbts的器件,并且包括其他晶体管t1、t2、t3、t4、t7和t9的至少之一的第一电路晶体管ta是其中累积nbts的晶体管。
94.因此,如图9所示,第一电路晶体管ta的第一有源层154与第一上部阻挡导电层112、第二上部阻挡导电层116以及下部阻挡导电层114的至少之一交叠,并且第二电路晶体管tb的第二有源层104不与第一上部阻挡导电层112、第二上部阻挡导电层116以及下部阻挡导电层114的至少之一交叠。
95.因此,从第一无机封装层142、第二无机封装层146和多重缓冲层118的至少之一扩散的氢(h)吸附到位于第一电路晶体管ta中的阻挡导电层112、114和116。第一电路晶体管ta的第一有源层154附近的氢浓度由于氢吸附而降低,由此可以防止第一有源层154的沟道的载流子浓度由于氢而升高。结果,可以防止第一电路晶体管ta的nbts的加速劣化,从而改进第一电路晶体管ta的可靠性。
96.来自第一无机封装层142、第二无机封装层146和多重缓冲层118的至少之一的氢扩散到第二电路晶体管tb的第二有源层104,并且与第二有源层104中的过量氧键合。结果,第二有源层104中的过量氧减少,由此实现了缺陷状态钝化,从而改进了第二电路晶体管tb的可靠性。
97.同时,在图9中,第一电路晶体管ta的第一有源层154和第二电路晶体管tb的第二有源层104的每一个由氧化物半导体层构成。可选地,第一电路晶体管ta的第一有源层154和第二电路晶体管tb的第二有源层104的其中之一可由氧化物半导体层构成,并且第一电路晶体管ta的第一有源层154和第二电路晶体管tb的第二有源层104的其中另一个可由多晶硅半导体层构成。将参照图10通过举例的方式描述这样的结构:第一电路晶体管ta的第一有源层154由氧化物半导体层构成,并且第二电路晶体管tb的第二有源层104由多晶硅半导体层构成。
98.第一电路晶体管ta的第一有源层154设置为比第二电路晶体管tb的第二有源层104高,以便防止在高温环境下制造第二电路晶体管tb的工艺中对其造成损坏。
99.为此,第一电路晶体管ta的第一有源层154形成在上部缓冲层176上,并且第二电路晶体管tb的第二有源层104形成在下部缓冲层120上。第二电路晶体管tb的第二源极106与第二有源层104接触,其中第二有源层104通过穿过下部栅极介电膜172、下部层间介电膜174、上部缓冲层176、栅极介电膜122和层间介电膜124形成的第二源极接触孔sh2而暴露。第二电路晶体管tb的第二漏极108与第二有源层104接触,其中第二有源层通过穿过下部栅极介电膜172、下部层间介电膜174、上部缓冲层176、栅极介电膜122和层间介电膜124形成的第二漏极接触孔dh2而暴露。
100.电连接至第一电路晶体管ta的电路电容器180包括经由下部层间介电膜174彼此交叠的第一电容器电极182和第二电容器电极184。
101.第一电容器电极182由与第二电路晶体管tb的第二栅极102相同的材料形成,并且设置在与第二栅极102相同的平面上。也就是说,第一电容器电极182设置在下部栅极介电膜172上。
102.第二电容器电极184由与位于第一电路晶体管ta的第一有源层154下方的电路遮挡层186相同的材料形成,并且设置在与电路遮挡层186相同的平面上。也就是说,第二电容器电极184设置在下部层间介电膜174上。第二电容器电极184通过电路接触孔cph暴露以电连接至第一电路晶体管ta的第一源极156,其中电路接触孔cph穿过上部缓冲层176、栅极介电膜122和层间介电膜124形成。
103.在如上所述第二电路晶体管tb包括由多晶硅半导体层构成的第二有源层104的情形下,位于子像素sp处的开关晶体管ts和驱动晶体管td的每一个形成为与包括由氧化物半导体层构成的第一有源层154的第一电路晶体管ta具有相同的堆叠结构。
104.同时,尽管在本发明中通过举例的方式描述了栅极介电膜122设置在有源层154和104的每一个的导电化区域和沟道区中,但是栅极介电膜122可仅设置在有源层154和104的每一个的沟道区中,如图11所示。
105.具体地,图11所示的栅极介电膜122设置在有源层154和104的每一个的沟道区上,并且层间介电膜124设置在有源层154和104的每一个的导电化区域中。在这种情形下,源极156和106以及漏极158和108接触有源层154和104的导电化区域,其中导电化区域通过穿过层间介电膜124的源极接触孔sh1和sh2以及漏极接触孔dh1和dh2而暴露。
106.此外,图11所示的栅极介电膜122通过与栅极152和102相同的掩模工艺与栅极152和102一起形成。因此。图11所示的栅极介电膜122形成在栅极152和102与有源层154和104的沟道区之间,并具有与栅极152和102的每一个的线宽度相同或相似的线宽度。
107.图12a是图解根据不具有阻挡导电层的比较例的开关晶体管的电特性的视图;图12b是图解根据具有阻挡导电层的示例的开关晶体管的电特性的视图。
108.如图12a所示,可以看出,根据不具有阻挡导电层112、114和116的比较例的开关晶体管ts的阈值电压随着时间在负方向上大幅偏移,其中纵坐标表示阈值电压变化量δth。
109.与此相对照,如图12b所示,可以看出,与根据比较例的开关晶体管ts相比,根据具有阻挡导电层112、114和116的开关晶体管ts的阈值电压随着时间略微偏移。因此,可以看出,在设置阻挡导电层112、114和116的情形下,与未设置阻挡导电层112、114和116的情形相比,改进了其中累积nbts的开关晶体管ts的可靠性。
110.图13a是图解根据具有阻挡导电层的比较例的驱动晶体管的电特性的视图;图13b是图解根据不具有阻挡导电层的示例的驱动晶体管的电特性的视图。
111.如图13a所示,可以看出,根据具有阻挡导电层112、114和116的比较例的驱动晶体管td的阈值电压随着时间在正方向上大幅偏移。
112.与此相对照,如图13b所示,可以看出,与根据比较例的驱动晶体管td相比,根据不具有阻挡导电层112、114和116的示例的驱动晶体管td的阈值电压随着时间略微偏移。因此,可以看出,在未设置阻挡导电层112、114和116的情形下,与设置阻挡导电层112、114和116的情形相比,改进了其中累积pbts的驱动晶体管td的可靠性。
113.同时,尽管在本发明中通过举例的方式描述了有机发光显示装置,但是本发明可应用于包括晶体管的电子装置。
114.从上述描述很清楚,根据本发明的显示装置包括阻挡导电层,阻挡导电层配置为与第一晶体管的有源层交叠,其中第一晶体管的电特性从初始值在减弱的方向上偏移。因此,在第一晶体管附近的氢浓度通过阻挡导电层而降低,由此可以防止第一晶体管的沟道的载流子浓度由于氢而升高。结果,可以防止第一晶体管的劣化加速,从而改进第一晶体管的可靠性。
115.此外,根据本发明的阻挡导电层不与第二晶体管的有源层交叠,其中第二晶体管的电特性从初始值在增强的方向上偏移。因此,在第二晶体管附近的氢浓度不变,结果,氢与第二晶体管的有源层中的过量氧键合,由此实现了缺陷状态钝化,从而改进了第二晶体
管的可靠性。
116.如上所述,在本发明中,克服了在与氢键合时具有不同特性的第一晶体管和第二晶体管之间的取舍权衡(trade-off)问题,由此改进了第一晶体管和第二晶体管的每一个的可靠性。
117.对于所属领域的普通技术人员将很明显,在不背离本发明的精神或范围的条件下可在本发明中进行各种改型和变化。因此,本发明旨在涵盖落入所附权利要求书的范围及其等同范围内的对本发明的所有改型和变化。
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