氧化物薄膜晶体管及其制造方法以及显示面板和显示装置与流程

文档序号:14913282发布日期:2018-07-11 00:00阅读:143来源:国知局

本申请要求于2016年12月30提交的韩国专利申请No.10-2016-0184468的权益。

技术领域

本发明涉及一种氧化物薄膜晶体管(TFT)及其制造方法、包括氧化物TFT的显示面板和包括显示面板的显示装置。



背景技术:

平板显示(FPD)装置应用于各种电子产品,比如便携式电话、平板个人电脑(PC)、笔记本PC等。FPD装置的例子包括液晶显示(LCD)装置、有机发光显示装置等。近来,电泳显示装置(EPD)被广泛用作一种FPD装置。

在FPD装置(下文中简称为显示装置)之中,LCD装置通过使用液晶显示图像,有机发光显示装置使用自发光的自发光器件。

构成显示装置的显示面板包括用于显示图像的多个开关元件。每个开关元件可配置有TFT。TFT可由非晶硅半导体、多晶硅半导体或氧化物半导体形成。包括氧化物半导体的TFT称为氧化物TFT。

通过溅射工艺制造氧化物TFT。

特别是,通过使用溅射工艺的低温膜形成工艺形成非晶氧化物TFT。为了制造结晶氧化物TFT,例如,以300℃或更高的温度执行高温膜形成工艺,然后额外执行热处理。

因为非晶氧化物TFT和结晶氧化物TFT具有不同的特性,所以非晶氧化物TFT和结晶氧化物TFT各自应用于各种领域。特别是,因为结晶氧化物TFT可靠性较好,所以越来越多地使用结晶氧化物TFT。

然而,如上所述,为了制造相关技术的结晶氧化物TFT,应当执行高温膜形成工艺。然而,难以将高温膜形成工艺应用于包括大屏幕的显示面板。

而且,因为在高温膜形成工艺之后应当执行热处理工艺,所以工艺变得复杂。

而且,在执行相关技术的高温膜形成工艺和热处理的情形中,不能自由设定晶体方向(crystal direction)。



技术实现要素:

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氧化物TFT及其制造方法、包括氧化物TFT的显示面板和包括显示面板的显示装置。

本发明的一个方面旨在提供一种氧化物TFT及其制造方法、包括氧化物TFT的显示面板和包括显示面板的显示装置,其中通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺在包含金属的金属绝缘层上设置结晶氧化物半导体。

在下面的描述中将部分列出本发明的附加优点和特征,这些优点和特征的一部分根据下面的解释对于所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点并根据本发明的意图,如在此具体化和概括描述的,提供了一种氧化物TFT,包括:包含金属的金属绝缘层;与所述金属绝缘层相邻的结晶氧化物半导体;包含金属的栅极;位于所述结晶氧化物半导体与所述栅极之间的栅极绝缘层;位于所述结晶氧化物半导体的一端中的第一导体;和位于所述结晶氧化物半导体的另一端中的第二导体。

在本发明的另一个方面中,提供了一种氧化物TFT,包括:包含金属的金属绝缘层;位于所述金属绝缘层上的结晶氧化物半导体;位于所述结晶氧化物半导体上的栅极绝缘层;位于所述栅极绝缘层上的栅极;位于所述结晶氧化物半导体的一端中的第一导体;和位于所述结晶氧化物半导体的另一端中的第二导体。

在本发明的另一个方面中,提供了一种氧化物TFT,包括:位于基板上的栅极;覆盖所述栅极的栅极绝缘层;位于所述栅极绝缘层上的结晶氧化物半导体;位于所述结晶氧化物半导体上并且包含金属的金属绝缘层;位于所述结晶氧化物半导体的一侧上的第一导体;和位于所述结晶氧化物半导体的另一侧上的第二导体。

在本发明的另一个方面中,提供了一种制造氧化物TFT的方法,包括:沉积金属和氧化物半导体;向所述金属和具有非结晶结构的氧化物半导体施加热量,以将所述氧化物半导体变为结晶氧化物半导体;和将第一电极和第二电极连接至所述结晶氧化物半导体。

所述金属和所述氧化物半导体的沉积可包括:在基板上沉积所述金属;和通过MOCVD工艺在所述金属上沉积所述氧化物半导体,并且所述第一电极和所述第二电极的连接可包括:在所述结晶氧化物半导体上沉积栅极绝缘层材料;在所述栅极绝缘层材料上沉积栅极材料;蚀刻所述栅极绝缘层材料和所述栅极材料,以形成栅极绝缘层和栅极;沉积绝缘层,以覆盖所述栅极绝缘层和所述栅极;在所述绝缘层中形成第一接触孔和第二接触孔,所述第一接触孔暴露设置在所述结晶氧化物半导体的一端中的第一导体,所述第二接触孔暴露设置在所述结晶氧化物半导体的另一端中的第二导体;以及在所述绝缘层上形成通过所述第一接触孔连接至所述第一导体的第一电极和通过所述第二接触孔连接至所述第二导体的第二电极。

所述金属和所述氧化物半导体的沉积可包括:在基板上沉积栅极;沉积栅极绝缘层,以覆盖所述栅极;通过MOCVD工艺在所述栅极绝缘层上沉积所述氧化物半导体;和在所述氧化物半导体上沉积所述金属,并且所述第一电极和所述第二电极的连接可包括:将所述第一电极连接至设置在所述结晶氧化物半导体的一侧上的第一导体并且将所述第二电极连接至设置在所述结晶氧化物半导体的另一侧上的第二导体。

在本发明的另一个方面中,提供了一种显示面板,包括:被提供栅极脉冲的多条栅极线;分别被提供数据电压的多条数据线;和通过所述多条栅极线和所述多条数据线的交叉部分限定的多个像素,其中所述多个像素的每一个包括至少一个上述氧化物TFT。

在本发明的另一个方面中,提供了一种显示装置,包括:上述显示面板;栅极驱动器,所述栅极驱动器向所述显示面板中包括的多条栅极线提供栅极脉冲;数据驱动器,所述数据驱动器向所述显示面板中包括的多条数据线提供数据电压;和控制所述栅极驱动器和所述数据驱动器的控制器。

应当理解,本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的,旨在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

被包括用来给本发明提供进一步理解并且并入本申请构成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式,并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:

图1是根据本发明一实施方式的氧化物TFT的剖面图;

图2到4是图解图1中所示的氧化物TFT的制造方法的示例图;

图5到7是图解根据本发明一实施方式的氧化物TFT的制造方法的其他示例图;

图8到10是图解根据本发明一实施方式的氧化物TFT的制造方法的其他示例图;

图11是根据本发明一实施方式的氧化物TFT的另一剖面图;

图12是图解根据本发明一实施方式的显示装置的构造的示例图;

图13是根据本发明一实施方式的显示面板中包括的像素的示例图;以及

图14是根据本发明一实施方式的显示面板中包括的像素的另一示例图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示例性实施方式进行描述,附图中图解了这些实施方式的一些例子。尽可能地将在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。

将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本发明的优点和特征以及其实现方法。然而,本发明可以以不同的形式实施,不应解释为限于在此列出的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整,并将本发明的范围充分地传递给所属领域技术人员。此外,本发明仅由权利要求书的范围限定。

在本申请中,在为每个图中的要素添加参考标记时,应当注意,尽可能对要素使用已用来在其他图中表示相似要素的相似参考标记。

为了描述本发明的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例,因而本发明不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的要素。在下面的描述中,当确定对相关已知功能或构造的详细描述会不必要地使本发明的重点模糊不清时,将省略该详细描述。在本申请中使用“包括”、“具有”和“包含”进行描述的情况下,可添加其他部分,除非使用了“仅”。

在解释一要素时,尽管没有明确说明,但该要素应解释为包含误差范围。

在描述位置关系时,例如,当两部分之间的位置关系被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”时,可在这两部分之间设置一个或多个其他部分,除非使用了“正好”或“直接”。

在描述时间关系时,例如当时间顺序被描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时,可包括不连续的情况,除非使用了“正好”或“直接”。

术语“至少一个”应当理解为包括相关所列项目中的一个或多个的任意和所有组合。例如,“第一项目、第二项目和第三项目中的至少一个”的含义是指选自第一项目、第二项目和第三项目中的两个或更多个项目的所有项目的组合以及第一项目、第二项目或第三项目。

将理解到,尽管在此可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素,但这些要素不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来彼此区分要素。例如,在不背离本发明的范围的情况下,第一要素可能被称为第二要素,类似地,第二要素可能被称为第一要素。

所属领域技术人员能够充分理解到,本发明各实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合,且可在技术上彼此进行各种互操作和驱动。本发明的实施方式可彼此独立实施,或者以相互依赖的关系共同实施。

下文中,将参照附图详细描述本发明的实施方式。

图1是根据本发明一实施方式的氧化物TFT的剖面图。

如图1中所示,根据本发明一实施方式的氧化物TFT可包括:包含金属的金属绝缘层113、与金属绝缘层113相邻的结晶氧化物半导体114、包含金属的栅极118、设置在结晶氧化物半导体114与栅极118之间的栅极绝缘层117、设置在结晶氧化物半导体114的一端中的第一导体115、以及设置在结晶氧化物半导体114的另一端中的第二导体116。

特别是,如图1中所示的根据本发明一实施方式的氧化物TFT可包括基板111;设置在基板111上的缓冲部112;设置在缓冲部112上且包含金属的金属绝缘层113;设置在金属绝缘层113上的结晶氧化物半导体114;设置在结晶氧化物半导体114上的栅极绝缘层117;设置在栅极绝缘层117上的栅极118;设置在结晶氧化物半导体114的一端中的第一导体115;设置在结晶氧化物半导体114的另一端中的第二导体116;绝缘层119,绝缘层119覆盖栅极绝缘层117、栅极118、第一导体115、第二导体116和缓冲部112;第一电极120,第一电极120设置在绝缘层119上并且通过设置在绝缘层119中的第一接触孔122连接至第一导体115;以及第二电极121,第二电极121设置在绝缘层119上并且通过设置在绝缘层119中的第二接触孔123连接至第二导体116。

基板111可以是玻璃基板、塑料基板等。

缓冲部112可以是无机层或有机层。可省略缓冲部112。

金属绝缘层113可包含具有比镁(Mg)的金属活性低且比铅(Pb)的金属活性高的金属活性的金属(例如,铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)和MoTi合金(MoTi)中的至少之一)。

结晶氧化物半导体114例如可包括分别由铟(In)、镓(Ga)和/或锌(Zn)和氧(O)构成的InGaZnO(IGZO)、InZnO(IZO)、InGaO(IGO)和InO中的至少之一。结晶氧化物半导体114可相对更多地包括铟(In),因而可具有较高的迁移率。

结晶氧化物半导体114可在与金属绝缘层113的平面平行的方向上取向。就是说,结晶氧化物半导体114可在一个方向上取向以具有方向性。例如,结晶氧化物半导体114可沿C轴取向。

例如,可通过MOCVD工艺在金属上沉积In、Ga和Zn形成非晶氧化物半导体。

当对非晶氧化物半导体施加热量时,可在非晶氧化物半导体与金属之间进行氧化-还原反应。因此,金属可变为非导体的金属绝缘层113。此外,非晶氧化物半导体可进行取向,以相对于金属绝缘层113的表面具有某一方向性,因而可形成具有方向性的结晶氧化物半导体114。

就是说,在本发明的实施方式中,通过使用MOCVD工艺和热处理工艺,结晶氧化物半导体114可形成为具有与期望方向对应的方向性。随后,可通过使用结晶氧化物半导体114作为籽晶(seed)沉积In、Ga、Zn和O,因而结晶氧化物半导体114的高度可增加。在此提供附加描述,在本发明的实施方式中,可通过MOCVD工艺形成具有受控晶体方向的结晶氧化物半导体114。

具有方向性的结晶氧化物半导体114具有高迁移率和高可靠性。

例如,在IGZO类氧化物半导体中,在C轴取向的结晶层中缺陷率降低,并且基于面内载流子传输(in-plane carrier transport)的可靠性和迁移率提高。就是说,可在结晶氧化物半导体114中形成具有某一方向性的晶体,因而提高了结晶氧化物半导体114的迁移率和可靠性。

特别是,在本发明的实施方式中,可使用与氧强烈反应的诸如Ti或MoTi之类的金属来形成具有受控晶体方向的结晶氧化物半导体114。如上所述,金属可通过热处理工艺变为金属绝缘层113。

栅极绝缘层117和栅极118可由与应用于一般氧化物半导体的栅极绝缘层和栅极相同的材料形成。

在形成栅极绝缘层117和栅极118的蚀刻工艺中,结晶氧化物半导体114可暴露于等离子体等中,因而结晶氧化物半导体114的一端和另一端可变为导电的。因此,可形成第一导体115和第二导体116。

绝缘层119可覆盖栅极绝缘层117、栅极118、第一导体115、第二导体116和缓冲部112。

第一电极120可设置在绝缘层119上并且可通过设置在绝缘层119中的第一接触孔122连接至第一导体115。

第二电极121可设置在绝缘层119上并且可通过设置在绝缘层119中的第二接触孔123连接至第二导体116。

图2到4是图解图1中所示的氧化物TFT的制造方法的示例图。在下面的描述中,省略或将简要描述与上面参照图1描述的细节相同或相似的细节。

首先,如图2中所示,可在基板111上设置缓冲部112,并且可在缓冲部112上设置金属113a。

金属113a可以是铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)和MoTi合金(MoTi)中的至少之一。特别是,金属113a可使用与氧具有较强键合力的Ti或MoTi。

可通过溅射工艺形成金属113a。

随后,如图2中所示,可通过MOCVD工艺在金属113a上形成非晶氧化物半导体114a。

非晶氧化物半导体114a例如可包括分别由铟(In)、镓(Ga)和/或锌(Zn)和氧(O)构成的InGaZnO(IGZO)、InZnO(IZO)、InGaO(IGO)和InO中的至少之一。

随后,如图3中所示,可给非晶氧化物半导体114a和金属113a施加热量。由于热量,可在非晶氧化物半导体114a与金属113a之间进行氧化-还原反应。

由于氧化-还原反应,金属113a可变为金属绝缘层113,非晶氧化物半导体114a可变为具有与一个方向(例如,与金属绝缘层113的表面平行的方向)对应的方向性的结晶氧化物半导体114。

就是说,在本发明的实施方式中,可通过使用MOCVD工艺和热处理工艺在金属绝缘层113上形成具有与期望方向对应的方向性的结晶氧化物半导体114。随后,可通过使用结晶氧化物半导体114作为籽晶,通过MOCVD工艺在结晶氧化物半导体114上进一步沉积In、Ga、Zn和O,因而结晶氧化物半导体114的高度可增加。

特别是,在本发明的实施方式中,通过使用金属113a与氧的反应,结晶氧化物半导体114可取向并形成在具体方向上。

而且,可通过MOCVD工艺控制结晶氧化物半导体114的晶体方向。

随后,可在结晶氧化物半导体114上沉积栅极绝缘层材料。

随后,可在栅极绝缘层材料上沉积栅极材料。

随后,如图4中所示,通过蚀刻栅极绝缘层材料和栅极材料,可形成栅极绝缘层117和栅极118。

在形成栅极绝缘层117和栅极118的蚀刻工艺中,未被栅极绝缘层117和栅极118覆盖的结晶氧化物半导体114的区域可暴露于等离子体等中,因而可变为导电的。因此,如图4中所示,可在结晶氧化物半导体114的一端中形成第一导体115,并且可在结晶氧化物半导体114的另一端中形成第二导体116。

随后,可沉积绝缘层119以覆盖栅极绝缘层117和栅极118。

随后,可在绝缘层119中形成第一接触孔122和第二接触孔123,第一接触孔122暴露设置在结晶氧化物半导体114的一端中的第一导体115,第二接触孔123暴露设置在结晶氧化物半导体114的另一端中的第二导体116。

最后,可在绝缘层119上形成通过第一接触孔122连接至第一导体115的第一电极120和通过第二接触孔123连接至第二导体116的第二电极121。因此,可制成图1中所示的根据本发明一实施方式的氧化物TFT。

就是说,通过上述工艺,可制成包括具有或更小厚度的结晶氧化物半导体114的氧化物TFT。图1中所示的结构可称为共面(coplanar)结构。

图5到7是图解根据本发明一实施方式的氧化物TFT的制造方法的其他示例图。在下面的描述中,省略或将简要描述与上面参照图1到4描述的细节相同或相似的细节。

首先,通过上面参照图2到4描述的工艺,可在基板111上形成缓冲部112、金属绝缘层113和结晶氧化物半导体114。

随后,如图5中所示,可通过使用结晶氧化物半导体114作为籽晶在结晶氧化物半导体114上形成另一结晶氧化物半导体114b。

可通过MOCVD工艺在结晶氧化物半导体114上形成结晶氧化物半导体114b,在这种情形中,可使用结晶氧化物半导体114作为籽晶。

就是说,可通过使用结晶氧化物半导体114作为籽晶,通过MOCVD工艺在结晶氧化物半导体114上进一步沉积In、Ga、Zn和O,因而结晶氧化物半导体114的高度可增加。

因此,结晶氧化物半导体114b可具有与结晶氧化物半导体114相同的结晶和方向性。因此,结晶氧化物半导体114实质上不能与结晶氧化物半导体114b清晰地区分开来。

通过上述工艺,结晶氧化物半导体114的高度增加。因此,结晶氧化物半导体114的高度可进行各种变化。

随后,可在结晶氧化物半导体114上沉积栅极绝缘层材料。

随后,可在栅极绝缘层材料上沉积栅极材料。

随后,如图6中所示,通过蚀刻栅极绝缘层材料和栅极材料,可形成栅极绝缘层117和栅极118,并且可形成第一导体115和第二导体116。

随后,可沉积绝缘层119以覆盖栅极绝缘层117和栅极118。

随后,可在绝缘层119中形成第一接触孔122和第二接触孔123,第一接触孔122暴露设置在结晶氧化物半导体114的一端中的第一导体115,第二接触孔123暴露设置在结晶氧化物半导体114的另一端中的第二导体116。

最后,可在绝缘层119上形成通过第一接触孔122连接至第一导体115的第一电极120和通过第二接触孔123连接至第二导体116的第二电极121。因此,可制成图7中所示的根据本发明一实施方式的氧化物TFT。

就是说,通过上述工艺,可制成包括具有或更大厚度的结晶氧化物半导体114的氧化物TFT。

图8到10是图解根据本发明一实施方式的氧化物TFT的制造方法的其他示例图。在下面的描述中,省略或将简要描述与上面参照图1到4描述的细节相同或相似的细节。特别是,在下面的描述中,由图1到7中使用的相似参考标记指代与上面参照图1到7描述的要素相同的要素。

如上所述,根据本发明一实施方式的氧化物TFT可包括:包含金属的金属绝缘层113、与金属绝缘层113相邻的结晶氧化物半导体114、包含金属的栅极118、设置在结晶氧化物半导体114与栅极118之间的栅极绝缘层117、设置在结晶氧化物半导体114的一侧上的第一导体115、以及设置在结晶氧化物半导体114的另一侧上的第二导体116。

特别是,在图10中所示的根据本发明一实施方式的氧化物TFT中,栅极118可设置在基板111上,栅极绝缘层117可设置在栅极118上,结晶氧化物半导体114可设置在栅极绝缘层117上,并且金属绝缘层113可设置在结晶氧化物半导体114上。

下面将描述根据本发明一实施方式的具有上述结构的氧化物TFT的制造方法。

首先,如图8中所示,可在基板111上设置栅极118,并且可通过栅极绝缘层117覆盖栅极118。

可通过MOCVD工艺在栅极绝缘层117上形成非晶氧化物半导体114a,并且可在非晶氧化物半导体114a上形成金属113a。

随后,如图9中所示,可给非晶氧化物半导体114a和金属113a施加热量。由于热量,可在非晶氧化物半导体114a与金属113a之间进行氧化-还原反应。

由于氧化-还原反应,金属113a可变为金属绝缘层113,非晶氧化物半导体114a可变为具有与一个方向(例如,与金属绝缘层113的表面平行的方向)对应的方向性的结晶氧化物半导体114。

随后,可沉积绝缘层119以覆盖结晶氧化物半导体114、金属绝缘层113和栅极绝缘层117。

随后,如图10中所示,可在绝缘层119中形成第一接触孔122和第二接触孔123,第一接触孔122暴露设置在结晶氧化物半导体114的一端中的第一导体115,第二接触孔123暴露设置在结晶氧化物半导体114的另一端中的第二导体116。

可通过形成第一接触孔122和第二接触孔123的蚀刻工艺蚀刻金属绝缘层113的一部分。此外,在形成第一接触孔122和第二接触孔123的蚀刻工艺中,被第一接触孔122和第二接触孔123暴露的结晶氧化物半导体114的区域可暴露于等离子体等中,因而可变为导电的。因此,如图10中所示,可在结晶氧化物半导体114的其中形成第一接触孔122的区域中形成第一导体115,并且可在结晶氧化物半导体114的其中形成第二接触孔123的另一区域中形成第二导体116。

最后,可在绝缘层119上形成通过第一接触孔122连接至第一导体115的第一电极120和通过第二接触孔123连接至第二导体116的第二电极121。因此,可制成图10中所示的根据本发明一实施方式的氧化物TFT。

就是说,通过上述工艺,可制成包括具有或更小厚度的结晶氧化物半导体114的氧化物TFT。图10中所示的结构可称为底栅结构。

如图10中所示,通过上述工艺制造的根据本发明一实施方式的氧化物TFT可包括:设置在基板111上的栅极118、覆盖栅极118的栅极绝缘层117、设置在栅极绝缘层117上的结晶氧化物半导体114、设置在结晶氧化物半导体114上并且包含金属的金属绝缘层113、设置在结晶氧化物半导体114的一侧上的第一导体115、以及设置在结晶氧化物半导体114的另一侧上的第二导体116。

图11是根据本发明一实施方式的氧化物TFT的另一剖面图。

如上所述,根据本发明一实施方式的氧化物TFT可包括:包含金属的金属绝缘层113、与金属绝缘层113相邻的结晶氧化物半导体114、包含金属的栅极118、设置在结晶氧化物半导体114与栅极118之间的栅极绝缘层117、设置在结晶氧化物半导体114的一端中的第一导体115、以及设置在结晶氧化物半导体114的另一端中的第二导体116。

特别是,在图11中所示的根据本发明一实施方式的氧化物TFT中,栅极118可设置在基板111上,栅极绝缘层117可设置在栅极118上,结晶氧化物半导体114可设置在栅极绝缘层117上,并且金属绝缘层113可设置在结晶氧化物半导体114上。

下面将描述根据本发明一实施方式的具有上述结构的氧化物TFT的制造方法。

根据本发明另一实施方式的氧化物TFT的制造方法与图10中所示的氧化物TFT的制造方法相似。

例如,如图9中所示,当给非晶氧化物半导体114a和金属113a施加热量时,由于热量,可在非晶氧化物半导体114a与金属113a之间进行氧化-还原反应。由于氧化-还原反应,金属113a可变为金属绝缘层113,非晶氧化物半导体114a可变为具有与一个方向(例如,与金属绝缘层113的表面平行的方向)对应的方向性的结晶氧化物半导体114。随后,如图10中所示,第一电极120可通过第一接触孔122连接至第一导体115,第二电极121可通过第二接触孔123连接至第二导体116。

然而,在图11所示的氧化物TFT中,可在图9中所示的工艺之后执行形成第一导体115和第二导体116的工艺。

例如,可通过使用掩模蚀刻设置在其中要形成第一导体115和第二导体116的区域中的金属绝缘层113,通过蚀刻工艺暴露的结晶氧化物半导体114的区域可暴露于等离子体等中,由此可形成第一导体115和第二导体116。

第一电极120可连接至第一导体115,第二电极121可连接至第二导体116,由此可制成图11中所示的氧化物TFT。

图12是图解根据本发明一实施方式的显示装置的构造的示例图。图13是根据本发明一实施方式的显示面板中包括的像素的示例图。图14是根据本发明一实施方式的显示面板中包括的像素的另一示例图。

如图12中所示,根据本发明一实施方式的显示装置可包括:显示面板100,显示面板100中设置有通过多条栅极线GL1到GLg和多条数据线DL1到DLd的交叉部分限定的多个像素110,以显示图像;栅极驱动器200,栅极驱动器200给显示面板100中包括的栅极线GL1到GLg按顺序提供栅极脉冲;数据驱动器300,数据驱动器300给显示面板100中包括的数据线DL1到DLd分别提供数据电压;以及控制栅极驱动器200和数据驱动器300的控制器400。

首先,显示面板100可包括提供栅极脉冲的多条栅极线GL1到GLg、分别提供数据电压的多条数据线DL1到DLd、以及通过栅极线GL1到GLg和数据线DL1到DLd的交叉部分限定的多个像素110,每个像素110可包括根据本发明一实施方式的至少一个氧化物TFT。

显示面板100可以是应用于LCD装置的液晶显示面板,或者可以是应用于有机发光显示装置的有机发光显示面板。

当显示面板100是液晶显示面板时,显示面板100中包括的每个像素110可包括一个氧化物TFT,一个氧化物TFT用作用于驱动液晶的开关元件。

例如,在图13中,图解了液晶显示面板的一个像素。一个像素可包括连接在像素电极与相应数据线DL之间的根据本发明一实施方式的氧化物薄膜晶体管TFT。氧化物薄膜晶体管TFT的栅极可连接至相应栅极线GL。

可通过提供至像素电极的数据电压和提供至公共电极的公共电压Vcom改变液晶的折射率,因而可改变液晶的光透射率,由此可通过控制光透射率控制光的亮度。在这种情形中,可在公共电极与像素电极之间设置用于保持数据电压的存储电容器Cst。

当显示面板100是有机发光显示面板时,如图14中所示,显示面板100中包括的每个像素110可包括发光的有机发光二极管OLED和用于驱动有机发光二极管OLED的像素驱动器PDC。

用于给像素驱动器PDC提供多个驱动信号的多条信号线比如DL、提供电源ELVDD和ELVSS的电源线PLA和PLB、GL、提供初始化电压Vini的初始化电压线SL和SPL可设置在每个像素110中。

如图14中所示,像素驱动器PDC例如可包括:开关晶体管Tsw1,开关晶体管Tsw1连接至与之连接的栅极线GL和数据线DL;驱动晶体管Tdr,驱动晶体管Tdr利用通过开关晶体管Tsw1传输的数据电压Vdata控制输出至有机发光二极管OLED的电流的电平;和感测驱动晶体管Tdr的特性的感测晶体管Tsw2。栅极脉冲和栅极低信号可提供至栅极线GL。栅极脉冲和栅极低信号的通用名称可以是栅极信号VG。扫描脉冲和扫描低信号可提供至与感测晶体管Tsw2的栅极连接的扫描脉冲线SPL。扫描脉冲和扫描低信号的通用名称可以是扫描控制信号SS。

开关晶体管Tsw1、驱动晶体管Tdr和感测晶体管Tsw2各自可以是根据本发明一实施方式的上述氧化物TFT。

除了这些晶体管以外,像素驱动器PDC可进一步包括其他晶体管,像素驱动器PDC中进一步包括的其他晶体管的每一个可以是根据本发明一实施方式的氧化物TFT。

控制器400可通过使用从外部系统提供的时序信号(例如,垂直同步信号、水平同步信号和时钟)输出用于控制栅极驱动器200的栅极控制信号GCS和用于控制数据驱动器300的数据控制信号DCS。控制器400可采样从外部系统接收的输入视频数据,重新排列输入视频数据以产生数字图像数据Data,并且将数字图像数据Data提供至数据驱动器300。

数据驱动器300可将从控制器400输入的图像数据Data转换为模拟数据电压Vdata,并且可在给一条栅极线GL提供栅极脉冲的每一个水平周期将用于一个水平行的数据电压Vdata传输至数据线DL1到DLd。

栅极驱动器200可响应于从控制器400输入的栅极控制信号给显示面板100的栅极线GL1到GLg按顺序提供栅极脉冲。因此,被提供栅极脉冲的每个像素110中设置的氧化物TFT可导通,像素110可显示图像。栅极驱动器200可独立于显示面板100设置并且可以以各种方式电连接至显示面板100。例如,栅极驱动器200可实现为设置在显示面板100的非显示区域中的面板内栅极(GIP)型。

如上所述,根据本发明的实施方式,可通过MOCVD工艺在金属上沉积非晶氧化物半导体,然后非晶氧化物半导体可通过热处理工艺变为具有方向性的结晶氧化物半导体。

因此,根据本发明的实施方式,提高了结晶氧化物半导体的可靠性和迁移率,由此提高了氧化物TFT、包括氧化物TFT的显示面板和包括显示面板的显示装置的可靠性和迁移率。

在不背离本发明的精神或范围的情况下,能够在本发明中进行各种修改和变化,这对于所属领域技术人员来说将是显而易见的。因而,本发明旨在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的修改和变化。

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