导电图案和包括导电图案的显示装置的制作方法

1.本公开涉及导电图案和包括导电图案的显示装置。


背景技术：

2.随着信息社会发展，对用于显示图像的显示装置的需求增加并且多样化。例如，显示装置已应用于各种电子装置，诸如智能电话、数码相机、膝上型计算机、导航装置和智能电视。
3.显示装置可为平板显示装置，诸如液晶显示装置、场发射显示装置或发光显示装置。发光显示装置包括包含有机发光元件的有机发光显示装置、包含诸如无机半导体的无机发光元件的无机发光显示装置以及包含微型发光元件的微型发光显示装置。


技术实现要素：

4.本公开的各方面提供了其中可防止腐蚀和损失的导电图案以及包括导电图案的显示装置。
5.然而，本公开的各方面不限于本文中所阐述的那些方面。通过参照下面给出的本公开的详细描述，本公开的上述和其它方面对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加明确。
6.根据本公开的实施方式，导电图案包括包含铝的导电层、布置在导电层上并且包含钛的第一覆盖层以及布置在第一覆盖层上并且包含氮化钛的第二覆盖层，其中，铝和钛彼此混合的混合区布置在导电层的至少一部分和第一覆盖层的至少一部分中。
7.在实施方式中，导电层包括单独的铝或铝合金。
8.在实施方式中，铝合金包括添加材料，并且添加材料包括镍、镧、钛和钕中的一种或多种，并且添加材料的含量在基于总铝合金的0.1at％至1at％的范围内。
9.在实施方式中，导电层具有在至的范围内的厚度，第一覆盖层具有在至的范围内的厚度，并且第二覆盖层具有在至的范围内的厚度。
10.在实施方式中，混合区包括铝钛合金(tial
x
)，并且混合区具有至的厚度。
11.在实施方式中，混合区具有其中钛的含量在混合区中朝向导电层的下表面逐渐减少的浓度梯度。
12.在实施方式中，混合区包括tial3合金、tial2合金和tial合金，并且tial3合金在混合区中与第二覆盖层相邻，并且tial合金在混合区中与导电层的下表面相邻。
13.在实施方式中，第二覆盖层中的氮与钛的原子比为0.8或更大。
14.根据本公开的实施方式，显示装置包括衬底、布置在衬底上的至少一个晶体管以及布置在晶体管上的发光元件，其中，晶体管包括至少一个导电图案，并且导电图案包括包
含铝的导电层、布置在导电层上并且包含钛的第一覆盖层以及布置在第一覆盖层上并且包含氮化钛的第二覆盖层，并且其中铝和钛彼此混合的混合区布置在导电层的至少一部分和第一覆盖层的至少一部分中。
15.在实施方式中，至少一个导电图案包括栅电极，并且至少一个晶体管包括半导体层、布置在半导体层上的栅电极以及各自连接到半导体层的源电极和漏电极。
16.在实施方式中，导电图案还包括布置在第二覆盖层上并且包括与第一覆盖层的材料相同的材料的第三覆盖层以及布置在第三覆盖层上并且包括与第二覆盖层的材料相同的材料的第四覆盖层。
17.在实施方式中，混合区包括铝钛合金(tial
x
)。
18.在实施方式中，混合区具有其中钛的含量在混合区中朝向导电层的下表面逐渐减少的浓度梯度。
19.在实施方式中，混合区包括tial3合金、tial2合金和tial合金，并且tial3合金在混合区中与第二覆盖层相邻，并且tial合金在混合区中与导电层的下表面相邻。
20.利用根据示例性实施方式的导电图案和包括导电图案的显示装置，通过在导电层上形成第一覆盖层以形成包括钛铝合金的混合区，能够防止导电层因激光的高热量而损失。
21.另外，通过在第一覆盖层上形成第二覆盖层，能够防止小丘出现在导电层的表面上，并且能够防止导电层被清洗液腐蚀。
22.本公开的效果不限于上述效果，并且各种其它效果包括在本说明书中。
附图说明
23.通过参照附图详细描述本公开的示例性实施方式，本公开的上述和其它的方面和特征将变得更加明确，在附图中：
24.图1是根据示例性实施方式的显示装置的示意性平面图；
25.图2是根据示例性实施方式的显示装置的示意性剖面图；
26.图3是示出根据示例性实施方式的包括在显示装置中的线的示意性布局图；
27.图4是根据示例性实施方式的一个子像素的等效电路图；
28.图5是示出根据示例性实施方式的显示装置的一个子像素的示意性剖面图；
29.图6是示出根据示例性实施方式的栅电极的示意性剖面图；
30.图7是示出根据示例性实施方式的栅电极的一部分的示意性剖面图；
31.图8是示出根据示例性实施方式的栅电极的一部分的示意性剖面图；
32.图9是图7的区a的放大剖面图；
33.图10是示出根据另一示例性实施方式的显示装置的栅电极的示意性剖面图；
34.图11是示出根据又一示例性实施方式的显示装置的栅电极的示意性剖面图；
35.图12是示出根据铝合金的添加材料的含量的导电层的电阻率的曲线图；
36.图13是铝和氮化钛的堆叠膜的表面图像；
37.图14是铝和钛的堆叠膜的表面图像；
38.图15是钛层的表面图像；
39.图16是其中氮与钛的原子比为0.5的氮化钛层的表面图像；
40.图17是其中氮与钛的原子比为0.8的氮化钛层的表面图像；以及
41.图18是其中氮与钛的原子比为1的氮化钛层的表面图像。
具体实施方式
42.现在将在下文中参照附图对本公开的实施方式进行更加全面的描述。
43.将理解，当层被称为在另一层或衬底“上”时，该层能够直接在另一层或衬底上，或者也可存在有居间层。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的部件。
44.应理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不背离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可被称为第二元件。相似地，第二元件也可称为第一元件。
45.本公开的各种实施方式的每个特征可部分地或整体地组合或彼此组合，并且技术上各种联锁和驱动是可能的。每个实施方式可彼此独立地实现，或者可关联地一起实现。
46.在下文中，将参照附图对具体的示例性实施方式进行描述。
47.图1是根据示例性实施方式的显示装置的示意性平面图。
48.如本文中所使用的术语“上方”、“顶部”和“上表面”指示相对于显示装置10的向上方向(即，第三方向dr3的一个方向)。如本文所使用的术语“下方”、“底部”和“下表面”指示第三方向dr3的另一个方向。另外，“左”、“右”、“上”、“下”指示当在平面图中观察显示装置10时的方向。例如，“左”指示第一方向dr1的一个方向，“右”指示第一方向dr1的另一个方向，“上”指示第二方向dr2的一个方向，并且“下”指示第二方向dr2的另一个方向。
49.参照图1，显示装置10可显示运动图像或静止图像。显示装置10可指示提供显示画面的所有电子装置。例如，显示装置10中可包括有提供显示画面的电视、笔记本计算机、监视器、广告牌、物联网(iot)装置、移动电话、智能电话、平板个人计算机(pc)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示器、移动通信终端、电子记事本、电子书、便携式多媒体播放器(pmp)、导航装置、游戏机、数码相机、摄像机等。
50.显示装置10可包括提供显示画面的显示面板。显示面板的实例可包括无机发光二极管显示面板、有机发光显示面板、量子点发光显示面板、等离子体显示面板、场发射显示面板等。在下文中，将通过实例的方式对无机发光二极管显示面板被应用为显示面板的实例的情况进行描述，但是本公开不限于此，并且如果适用，则相同的技术精神可适用于其它显示面板。
51.显示装置10的形状可进行各种改变。例如，显示装置10可具有诸如宽度大于长度的矩形形状、长度大于宽度的矩形形状、正方形形状、具有倒圆拐角(顶点)的矩形形状、其它多边形形状或圆形形状。显示装置10的显示区域dpa的形状也可与显示装置10的整体形状相似。在图1中，示出了具有宽度大于长度的矩形形状的显示装置10和显示区域dpa。
52.显示装置10可包括显示区域dpa和非显示区域nda。显示区域dpa为其中可显示画面的区域，并且非显示区域nda为其中不显示画面的区域。显示区域dpa也可称为有效区域，并且非显示区域nda也可称为非有效区域。显示区域dpa可实质上占据显示装置10的中心。
53.显示区域dpa可包括多个像素px。多个像素px可排列在矩阵方向上。在平面图中每个像素px的形状可为矩形形状或正方形形状，但是不限于此，并且也可为其每一边相对于
一个方向倾斜的菱形形状。各个像素px可交替地排列成条带型或pentile型。另外，像素px中的每个可包括发射特定波长带的光以显示特定颜色的一个或多个发光元件。
54.非显示区域nda可布置在显示区域dpa周围。非显示区域nda可完全或部分地围绕显示区域dpa。显示区域dpa可具有矩形形状，并且非显示区域nda可布置成与显示区域dpa的四个边相邻。非显示区域nda可构成显示装置10的边框。非显示区域nda中的每个中可布置有包括在显示装置10中的线或电路驱动器或者可安装有外部装置。
55.图2是根据示例性实施方式的显示装置的示意性剖面图。
56.参照图2，根据示例性实施方式的显示装置10可包括显示衬底100、面对显示衬底100的相对衬底200、将显示衬底100与相对衬底200彼此联接的密封部250以及填充在显示衬底100与相对衬底200之间的填充物300。
57.显示衬底100可包括用于显示图像的元件和电路，例如，诸如开关元件的像素电路以及稍后将描述的导电图案和布置在显示区域dpa中的自发光元件。自发光元件可包括有机发光二极管、量子点发光二极管、基于无机材料的微型发光二极管(例如，微型led)和基于无机材料的纳米发光二极管(例如，纳米led)中的至少一种。在下文中，为了解释的便利，将通过实例的方式对自发光元件为有机发光元件的情况进行描述。
58.相对衬底200可定位在显示衬底100上并且可面对显示衬底100。在示例性实施方式中，相对衬底200可为转换入射光的颜色的颜色转换衬底。相对衬底200可由透明玻璃、塑料等制成，并且可为刚性的或柔性的。
59.密封部250可在非显示区域nda中布置在显示衬底100与相对衬底200之间。在平面图中密封部250可在非显示区域nda中沿着显示衬底100和相对衬底200的边缘布置以围绕显示区域dpa。显示衬底100和相对衬底200可通过密封部250彼此联接。在示例性实施方式中，密封部250可由无机材料或有机材料制成。例如，密封部250可由诸如玻璃料的无机材料或诸如环氧基树脂的有机材料制成，但是不限于此。
60.填充物300可布置在显示衬底100与相对衬底200之间由密封部250围绕的空间中。填充物300可填充显示衬底100与相对衬底200之间的空间。
61.在示例性实施方式中，填充物300可由可透射光的材料制成。在示例性实施方式中，填充物300可由有机材料制成。例如，填充物300可由硅基有机材料、环氧基有机材料等制成，但是不限于此。在另一示例性实施方式中，填充物300也可被省略。
62.图3是示出根据示例性实施方式的包括在显示装置中的线的示意性布局图。
63.参照图3，显示装置10可包括多个线。多个线可包括扫描线scl、感测线ssl、数据线dtl、初始化电压线vil、第一电压线vdl和第二电压线vsl。另外，虽然未在图3中示出，但是在显示装置10中还可布置有其它线。
64.扫描线scl和感测线ssl可在第一方向dr1上延伸。扫描线scl和感测线ssl可连接到扫描驱动器sdr。扫描驱动器sdr可包括驱动电路。扫描驱动器sdr可布置在显示区域dpa的第一方向dr1上的一侧上，但是不限于此。扫描驱动器sdr可连接到信号线图案cwl，并且信号线图案cwl的至少一端可通过在非显示区域nda中形成焊盘wpd_cw来连接到外部装置。
65.与此同时，在本说明书中，术语“连接”不仅可意味着任一个构件通过与另一个构件物理接触而连接到另一个构件，而且也可意味着任一个构件通过其它构件连接到另一个构件。另外，可理解，作为一个一体构件的任一个部分和另一个部分因一体构件而互连。此
外，任一个构件与另一个构件之间的连接可被解释为除了通过它们之间的直接接触的连接以外还包括通过其它构件的电连接的含义。
66.数据线dtl和初始化电压线vil可在与第一方向dr1交叉的第二方向dr2上延伸。第一电压线vdl和第二电压线vsl布置成在第一方向dr1和第二方向dr2上延伸。第一电压线vdl和第二电压线vsl的在第一方向dr1上延伸的部分和第一电压线vdl和第二电压线vsl的在第二方向dr2上延伸的部分可由布置在不同层的导电层形成，并且第一电压线vdl和第二电压线vsl可在显示区域dpa的整个表面上具有网状结构。然而，本公开不限于此。显示装置10的像素px中的每个可连接到至少一个数据线dtl、初始化电压线vil、第一电压线vdl和第二电压线vsl。
67.数据线dtl、初始化电压线vil、第一电压线vdl和第二电压线vsl可电连接到至少一个布线焊盘wpd。每个布线焊盘wpd可布置在非显示区域nda中。在示例性实施方式中，在显示区域dpa的第二方向dr2上的一侧上的焊盘区域pda中可布置有数据线dtl的布线焊盘wpd_dt(在下文中，称为“数据焊盘”)、初始化电压线vil的布线焊盘wpd_vint(在下文中，称为“初始化电压焊盘”)、第一电压线vdl的布线焊盘wpd_vdd(在下文中，称为“第一电力焊盘”)和第二电压线vsl的布线焊盘wpd_vss(在下文中，称为“第二电力焊盘”)。布线焊盘wpd上可安装有外部装置。外部装置可通过各向异性导电膜、超声结合等安装在布线焊盘wpd上。
68.显示装置10的每个像素px或子像素spxn(参见图4)(n是1至3的整数)包括像素驱动电路。上述线可在穿过各个像素px或在各个像素px周围的同时将驱动信号施加到各个像素驱动电路。像素驱动电路可包括晶体管和电容器。每个像素驱动电路中的晶体管和电容器的数量可进行各种修改。根据示例性实施方式，显示装置10的每个子像素spxn可具有其中像素驱动电路包括三个晶体管和一个电容器的3t1c结构。在下文中将使用3t1c结构作为实例对像素驱动电路进行描述，但是本公开不限于此，并且也可应用诸如2t1c结构、7t1c结构和6t1c结构的各种其它修改的像素px结构。
69.图4是根据示例性实施方式的一个子像素的等效电路图。
70.参照图4，除了发光二极管el以外，根据示例性实施方式的显示装置10的每个子像素spxn还包括三个晶体管tr1、tr2和tr3以及一个存储电容器cst。
71.发光二极管el根据通过第一晶体管tr1供给的电流而发射光。发光二极管el包括第一电极、第二电极和布置在第一电极与第二电极之间的至少一个发光元件。发光元件可通过从第一电极和第二电极传输的电信号而发射特定波长带的光。
72.发光二极管el的一端连接到第一晶体管tr1的源电极，并且发光二极管el的另一端可连接到供给有比第一电压线vdl的高电位电压(在下文中，称为第一电源电压)低的低电位电压(在下文中，称为第二电源电压)的第二电压线vsl。另外，发光二极管el的一端可电连接到第三晶体管tr3的源电极。
73.第一晶体管tr1根据其栅电极和源电极之间的电压差来调节从供给有第一电源电压的第一电压线vdl向发光二极管el流动的电流。作为实例，第一晶体管tr1可为用于驱动发光二极管el的驱动晶体管。第一晶体管tr1的栅电极可连接到第二晶体管tr2的源电极，第一晶体管tr1的源电极可连接到发光二极管el的第一电极，并且第一晶体管tr1的漏电极可连接到施加有第一电源电压的第一电压线vdl。
74.第二晶体管tr2由扫描线scl的扫描信号导通以将数据线dtl连接到第一晶体管tr1的栅电极。第二晶体管tr2的栅电极可连接到扫描线scl，第二晶体管tr2的源电极可连接到第一晶体管tr1的栅电极，并且第二晶体管tr2的漏电极可连接到数据线dtl。
75.第三晶体管tr3由感测线ssl的感测信号导通以将初始化电压线vil连接到发光二极管el的一端。第三晶体管tr3的栅电极连接到感测线ssl，第三晶体管tr3的漏电极可连接到初始化电压线vil，并且第三晶体管tr3的源电极可连接到发光二极管el的一端或第一晶体管tr1的源电极。
76.在示例性实施方式中，晶体管tr1、tr2和tr3中的每个的源电极和漏电极不限于上面描述的那些，并且反之亦然。另外，晶体管tr1、tr2和tr3中的每个可形成为薄膜晶体管。另外，已在图3主要描述了晶体管tr1、tr2和tr3中的每个形成为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，但是本公开不限于此。也就是说，晶体管tr1、tr2和tr3中的每个可形成为p型mosfet，或者晶体管tr1、tr2和tr3中的一些可形成为n型mosfet，并且晶体管tr1、tr2和tr3中的其它晶体管可形成为p型mosfet。
77.存储电容器cst形成在第一晶体管tr1的栅电极和源电极之间。存储电容器cst存储第一晶体管tr1的栅极电压和源极电压之间的电压差。
78.在下文中，将参照其它附图对根据示例性实施方式的显示装置10的一个子像素spxn的结构进行详细描述。
79.图5是示出根据示例性实施方式的显示装置的一个子像素的示意性剖面图。将参照图5对上述的显示衬底100的结构进行详细描述。
80.参照图5，根据示例性实施方式的显示装置10的显示衬底100可包括衬底110。衬底110可为基础衬底或基础构件，并且可由透明绝缘材料制成。例如，衬底110可包括玻璃或聚合物材料。当衬底110包括玻璃时，衬底110可为刚性衬底，并且当衬底110包括聚合物材料时，衬底110可为可被弯曲、折叠或卷曲的柔性衬底。在本示例性实施方式中，将通过衬底110为包括玻璃的刚性衬底的实例的方式进行描述。然而，本公开不限于此，并且衬底110可为包括聚酰亚胺(pi)的柔性衬底。
81.衬底110上可布置有缓冲层115。缓冲层115可形成为能够防止空气或湿气的渗透的无机膜。缓冲层115可包括硅化合物、金属氧化物等。例如，缓冲层115可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛等。这些材料可被单独使用或彼此组合使用。缓冲层115可为单层膜或包括由不同材料制成的堆叠膜的多层膜。
82.缓冲层115上可布置有晶体管tft。晶体管tft可包括半导体层120、栅电极130、源电极140和漏电极145。晶体管tft可构成多个像素中的每个的像素电路。例如，晶体管tft可为像素电路的驱动晶体管或开关晶体管。已在图5中示出了一个晶体管tft布置在显示装置10的子像素spxn中，但是本公开不限于此，并且显示装置10可包括更多数量的晶体管。
83.半导体层120可布置在缓冲层115上。半导体层120可布置成与稍后将描述的第一导电层的栅电极130等部分地重叠。
84.半导体层120可包括多晶硅、单晶硅、氧化物半导体等。在另一示例性实施方式中，半导体层120可包括多晶硅。氧化物半导体可为包含铟(in)的氧化物半导体。例如，氧化物半导体可为氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟镓(igo)、氧化铟锌锡(izto)、氧化铟镓锡(igto)、氧化铟镓锌(igzo)和氧化铟镓锌锡(igzto)中的至少一种。
85.半导体层120上可布置有栅极绝缘层125。栅极绝缘层125可布置在其上形成有半导体层120的衬底110上。栅极绝缘层125可用作晶体管tft的栅极绝缘膜。栅极绝缘层125可包括硅化合物、金属氧化物等。例如，栅极绝缘层125可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛等。这些材料可被单独使用或彼此组合使用。栅极绝缘层125可为单层膜或包括由不同材料制成的堆叠膜的多层膜。
86.栅电极130可布置在栅极绝缘层125上。栅电极130可布置成在作为厚度方向的第三方向dr3上与半导体层120的沟道区重叠。栅电极130可包括导电层、布置在导电层上的第一覆盖层和布置在第一覆盖层上的第二覆盖层。稍后将提供其描述。
87.栅电极130上可布置有层间绝缘层135。层间绝缘层135可布置在栅电极130和栅极绝缘层125上。层间绝缘层135可用作栅电极130与布置在其上的其它层之间的绝缘膜。另外，层间绝缘层135可布置成覆盖栅电极130以用于保护栅电极130。
88.层间绝缘层135可包括硅化合物、金属氧化物等。例如，层间绝缘层135可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛等。这些材料可被单独使用或彼此组合使用。层间绝缘层135可为单层膜或包括由不同材料制成的堆叠膜的多层膜。
89.源电极140和漏电极145可布置在层间绝缘层135上。源电极140可通过穿透层间绝缘层135和栅极绝缘层125的第一接触孔ch1连接到半导体层120。漏电极145可通过穿透层间绝缘层135和栅极绝缘层125的第二接触孔ch2连接到半导体层120。
90.源电极140与漏电极145之间可布置有连接电极147。连接电极147可用于将与晶体管tft连接的电路和栅电极130彼此连接。连接电极147可通过穿透层间绝缘层135的第三接触孔ch3连接到栅电极130。
91.源电极140、漏电极145和连接电极147中的每个可包括选自由钼(mo)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、银(ag)、镁(mg)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、钙(ca)、钛(ti)、钽(ta)、钨(w)和铜(cu)构成的组中的一种或多种金属。源电极140、漏电极145和连接电极147可为单层膜或多层膜。
92.源电极140、漏电极145和连接电极147上可布置有通孔层150。通孔层150可通过平坦化其下方的台阶来提高形成在其上的第一电极160的成膜性。
93.通孔层150可包括无机绝缘材料或诸如聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb)的有机绝缘材料。通孔层150可为单层膜或包括由不同材料制成的堆叠膜的多层膜。
94.通孔层150上可布置有有机发光元件led。有机发光元件led可包括第一电极160、发光层165和第二电极170。
95.第一电极160可布置在通孔层150上。第一电极160可以图案形状布置在每个子像素spxn中。第一电极160可为有机发光元件led的阳极。第一电极160可通过穿透通孔层150的第四接触孔ch4连接到晶体管tft的漏电极145。
96.第一电极160可包括透明导电材料。例如，第一电极160可包括诸如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)或氧化铟锡锌(itzo)的材料。在一些示例性实施方式中，第一电极160可具有其中堆叠有由透明导电材料制成的一个或多个层和由具有高反射率的金属制成的一个或多个层的结构，或者可形成为包括透明导电材料和具有高反射率的金属的一个层。例如，第一电极160可具有诸如ito/ag/ito、ito/ag/izo或ito/ag/itzo/izo的堆叠结
构。
97.第一电极160上可布置有坝层155。坝层155可包括部分地暴露第一电极160的开口op。坝层155可由有机绝缘材料或无机绝缘材料形成。例如，坝层155可包括光致抗蚀剂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸酯树脂、硅化合物和聚丙烯酸酯树脂中的至少一种。
98.发光层165可布置在第一电极160上。发光层165可包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的至少一个。发光层165可针对每个子像素spxn发射红色光、蓝色光和绿色光或者发射白色光。当发光层165发射白色光时，红色、蓝色和绿色可各自通过波长转换构件实现。
99.第二电极170可布置在发光层165和坝层155上。第二电极170可完全布置在衬底110的显示区域上。第二电极170可为遍及多个子像素布置的公共电极。第二电极170可为有机发光元件led的阴极。
100.与此同时，上述的栅电极130为导电图案，并且可具有其中堆叠有导电层、第一覆盖层和第二覆盖层的结构。下面描述的栅电极130不限于栅电极130，并且可应用于各种导电图案，诸如线(诸如与栅电极130同时形成的扫描线scl(参见图3))和电容器的电极。
101.图6是示出根据示例性实施方式的栅电极的示意性剖面图。图7是示出根据示例性实施方式的栅电极的一部分的示意性剖面图。图8是示出根据示例性实施方式的栅电极的一部分的示意性剖面图。图9是图7的区a的放大剖面图。
102.参照图6至图9，根据示例性实施方式的栅电极130可包括导电层400、布置在导电层400上的第一覆盖层420和布置在第一覆盖层420上的第二覆盖层450。
103.导电层400可用于通过向栅电极130赋予实质的导电性而降低电阻。导电层400可由具有优异导电特性的材料制成，并且可包括例如铝合金。在示例性实施方式中，铝合金可包括铝和其它添加材料。添加材料可包括选自由镍(ni)、镧(la)、钛(ti)和钕(nd)构成的组中的一种或多种，但是不限于此。在示例性实施方式中，铝合金可包括选自由镍(ni)、镧(la)、钛(ti)和钕(nd)构成的组中的任一种或两种或更多种。
104.在一个示例性实施方式中，可包括在基于总铝合金的约0.1at％至约1at％的范围内的铝合金的添加材料。在示例性实施方式中，当添加材料为单独的镍时，可包括基于总铝合金的约0.2at％的镍。在另一示例性实施方式中，当添加材料为镍、镧和钛时，可分别包括基于总铝合金的约0.02at％、约0.04at％和约0.06at％的镍、镧和钛。然而，本公开不限于此。
105.当包括在基于总铝合金的约0.1at％至1at％的范围内的铝合金的添加材料时，添加材料可增加栅电极130的耐热性。另外，铝合金包括1at％或更少的含量的添加材料，使得可防止栅电极130的电阻的增加。
106.考虑到栅电极130的导电特性，导电层400可形成为具有预定厚度。在示例性实施方式中，导电层400的厚度t1可为至此处，当导电层400的厚度t1为或更大时，可增加栅电极130的导电率，并且当导电层400的厚度t1为或更小时，能够防止后续工艺因栅电极130的台阶而变得困难。
107.第一覆盖层420可布置在导电层400上。第一覆盖层420可用于在导电层400上保护导电层400。当导电层400包括铝时，布置在密封部250下方的导电层400的铝可能在通过激光硬化密封部250时因激光的高热量而损失。第一覆盖层420可用于防止上述的导电层400
的损失。
108.第一覆盖层420可包括钛(ti)。钛可具有比铝的耐热性更优异的耐热性以保护导电层400免受激光的高热量的影响。
109.第一覆盖层420可形成为具有预定厚度以保护导电层400。在示例性实施方式中，第一覆盖层420的厚度t2可为至此处，当第一覆盖层420的厚度t2为或更大时，可防止导电层400的损失，并且当第一覆盖层420的厚度t2为或更小时，能够防止后续工艺因由于栅电极130的整体厚度的增加而导致的台阶而变得困难。
110.如图7中所示，第一覆盖层420的钛可通过后续热处理工艺在导电层400的界面处扩散。在示例性实施方式中，第一覆盖层420的钛可扩散到导电层400中。另外，导电层400的铝可扩散到第一覆盖层420中。相应地，第一覆盖层420的与导电层400相邻的下部区和导电层400的与第一覆盖层420相邻的上部区中可形成有其中铝和钛彼此混合的混合区460。
111.混合区460为其中铝和钛共存的区，并且可包括通过铝和钛的组合的钛铝合金(tial
x
)。也就是说，混合区460可限定为其中钛铝合金存在的区。钛铝合金具有优异的耐热特性。相应地，包括钛铝合金的混合区460可布置在导电层400的上部区中和/或导电层400上，以防止布置在密封部250下方的导电层400的铝在通过激光硬化密封部250时因激光的高热量而损失。
112.混合区460可包括三种结合类型的钛铝合金(tial
x
)。钛铝合金可包括诸如tial3、tial2和tial的三种结合类型。如上所述，第一覆盖层420的钛可扩散到导电层400中。如图8中所示，钛的含量可在混合区460中朝向导电层400的下表面逐渐减少。混合区460的与第二覆盖层450相邻的上部区(即，混合区460的与第一覆盖层420对应的区)中的钛含量可为高的，以使得大量tial3合金可分布在混合区460的上部区中。钛的分布在混合区460中朝向导电层400的下表面减少。相应地，随着区在混合区460中与导电层400的下表面相邻，tial3合金的分布减少并且tial2合金的分布增加，并且随着区在混合区460中与导电层400的下表面更加相邻，tial2合金的分布减少并且tial合金的分布增加。在示例性实施方式中，混合区460可表现出其中tial3、tial2和tial朝向导电层400的下表面分布的分布趋势。
113.在示例性实施方式中，混合区460可根据钛和铝的扩散程度而形成为具有预定厚度。在示例性实施方式中，混合区460的厚度t4可为至当混合区460的厚度t4为或更大时，可防止导电层400中的铝的损失，并且当混合区460的厚度t4为或更小时，可防止导电层400的电阻的降低。
114.参照图9，混合区460的下表面可具有不平坦结构。当第一覆盖层420的钛扩散到导电层400的铝中时，钛扩散到铝的晶界中。相应地，混合区460的下表面可具有崎岖的不平坦结构。然而，混合区460的下表面不限于图9中所示的形状，并且可具有随机的不平坦结构。
115.与此同时，第一覆盖层420上可布置有第二覆盖层450。第二覆盖层450可在第一覆盖层420上保护布置在第一覆盖层420下方的导电层400。当导电层400包括铝时，在后续高温热处理工艺中导电层400的表面上可能出现小丘。另外，当层间绝缘层135形成在铝层上并且形成暴露铝层的第三接触孔ch3时，可在铝层的表面上形成氟化物。在这种情况下，铝层可被用于去除氟化物的清洗液(例如，诸如缓冲氧化物蚀刻剂(boe)的清洗液)腐蚀。第二覆盖层450可用于防止导电层400的小丘和腐蚀。
116.第二覆盖层450可包括氮化钛(tin)。氮化钛(tin)为对诸如boe的清洗液具有高耐受性的材料，并且可防止导电层400的腐蚀。包括在第二覆盖层450中的氮(n)与钛(ti)的原子比(氮原子数/钛原子数)可为0.8或更大。在示例性实施方式中，当氮与钛的原子比为0.8或更大时，可保护导电层400免受清洗液的影响。
117.第二覆盖层450可形成为具有预定厚度，以保护布置在其下方的导电层400和第一覆盖层420。在示例性实施方式中，第二覆盖层450的厚度t3可为至当第二覆盖层450的厚度t3为或更大时，可防止导电层400的小丘和铝的腐蚀，并且可在蚀刻第三接触孔ch3时保护布置在第二覆盖层450下方的第一覆盖层420。另外，当第二覆盖层450的厚度t3为或更小时，可防止因栅电极130的整体厚度的增加而导致的台阶的增加。
118.如上所述，在示例性实施方式中，通过在导电层400上形成第一覆盖层420以形成包括钛铝合金的混合区460，能够防止导电层400因激光的高热量而损失。
119.另外，在示例性实施方式中，通过在第一覆盖层420上形成第二覆盖层450，能够防止小丘出现在导电层400的表面上，并且能够防止导电层400被清洗液腐蚀。
120.在下文中，将参照其它附图对根据另一示例性实施方式的显示装置的栅电极的结构进行描述。
121.图10是示出根据另一示例性实施方式的显示装置的栅电极的示意性剖面图。
122.参照图10，本示例性实施方式与上面参照图6至图9描述的示例性实施方式的不同之处在于导电层400包括单独的铝。在下文中，将省略与上述的示例性实施方式的那些部件相同的部件的描述，并且将对与上述的示例性实施方式的那些内容不同的内容进行详细描述。
123.在另一示例性实施方式中，栅电极130的导电层400可由单独的铝(即，纯铝)制成。当导电层400由单独的铝制成时，导电性可比铝合金的导电性更优异。另外，可容易地制造导电层400并且可增加生产率。
124.图11是示出根据又一示例性实施方式的显示装置的栅电极的示意性剖面图。
125.参照图11，本示例性实施方式与上面参照图6至图10描述的示例性实施方式的不同之处在于栅电极130还包括布置在第二覆盖层450上的第三覆盖层480和第四覆盖层490。在下文中，将省略与上述的示例性实施方式的那些部件相同的部件的描述，并且将对与上述的示例性实施方式的那些内容不同的内容进行详细描述。
126.在又一示例性实施方式中，栅电极130可包括布置在第二覆盖层450上的第三覆盖层480和布置在第三覆盖层480上的第四覆盖层490。
127.第三覆盖层480可包括与第一覆盖层420的材料相同的材料。在又一示例性实施方式中，第三覆盖层480可包括钛。第三覆盖层480可用于在第二覆盖层450上保护布置在其下方的导电层400、第一覆盖层420和第二覆盖层450。
128.第三覆盖层480可包括钛(ti)。钛可具有比铝的耐热性更优异的耐热性以保护导电层400免受激光的高热量的影响。第三覆盖层480可形成为具有预定厚度以保护布置在其下方的层。在又一示例性实施方式中，第三覆盖层480的厚度t5可为至
129.第四覆盖层490可包括与第二覆盖层450的材料相同的材料。在又一示例性实施方
式中，第四覆盖层490可包括氮化钛(tin)。第四覆盖层490可用于在第三覆盖层480上保护布置在其下方的导电层400、第一覆盖层420、第二覆盖层450和第三覆盖层480。
130.第四覆盖层490可包括氮化钛(tin)。氮化钛(tin)为对诸如boe的清洗液具有高耐受性的材料，并且可防止导电层400的腐蚀。包括在第四覆盖层490中的氮(n)与钛(ti)的原子比(氮原子数/钛原子数)可为0.8或更大。
131.如上所述，根据本示例性实施方式的栅电极130还包括与第一覆盖层420和第二覆盖层450具有相同配置的第三覆盖层480和第四覆盖层490，使得可进一步防止导电层400的缺陷。
132.然而，本公开不限于此，并且第四覆盖层490上还可进一步堆叠有与第三覆盖层480和第四覆盖层490具有相同配置的多个覆盖层。
133.图12是示出根据铝合金的添加材料的含量的导电层的电阻率的曲线图。
134.如在上述的示例性实施方式中，栅电极130的导电层400可包括在0.1at％至1at％的范围内的铝合金的添加材料。
135.参照图12，在包含镍和镧作为添加材料的铝合金层中，当镍和镧的含量超过基于总铝合金的1at％时，电阻率为约3.7μω
·
cm或更大。另一方面，镍和镧的含量为基于总铝合金的0.06at％时，电阻率约为3.1μω
·
cm。
136.通过该结果可看出，当导电层400包括在0.1at％至1at％范围内的铝合金的添加材料时，能够防止导电层400的电阻的增加。
137.图13是铝和氮化钛的堆叠膜的表面图像。图14是铝和钛的堆叠膜的表面图像。
138.如在上述示例性实施方式中，栅电极130可具有其中导电层400包括铝并且第一覆盖层420包括钛的结构。
139.参照图13，当观察在铝层上堆叠氮化钛并且照射激光之后的表面图像时，在多个区中观察到表现为黑色污渍的损坏。
140.另一方面，参照图14，当观察在铝层上堆叠钛并且照射激光后的表面图像时，完全没有观察到黑色污渍。
141.通过该结果可确认的是，当在包括铝的导电层400上形成包括钛的第一覆盖层420时，由于钛的扩散，tial
x
合金可形成在导电层400与第一覆盖层420之间以保护导电层400免受激光的高热量的影响。另一方面，可确认的是，当第一覆盖层420包括氮化钛时，氮化钛为非常稳定的材料，并且因此不发生钛的扩散，使得铝因激光的高热量而部分地损失。
142.图15是钛层的表面图像。图16是其中氮与钛的原子比为0.5的氮化钛层的表面图像。图17是其中氮与钛的原子比为0.8的氮化钛层的表面图像。图18是其中氮与钛的原子比为1的氮化钛层的表面图像。
143.如在上述的示例性实施方式中，栅电极130的第二覆盖层450可包括氮化钛，并且氮与钛的原子比可为0.8或更大。
144.参照图15，可看出，当boe清洗液喷洒在钛单层上时，在多个区中出现了表现为黑色污渍的损坏。
145.参照图16，可看出，当boe清洗液喷洒在其中氮与钛的原子比为0.5的氮化钛层上时，在比图15的那些区相对更少的区中出现了表现为黑色污渍的损坏。
146.参照图17，可看出，当boe清洗液喷洒在其中氮与钛的原子比为0.8的氮化钛层上
时，没有观察到黑色污渍，从而未发生损坏。
147.参照图18，可看出，当boe清洗液喷洒在其中氮与钛的原子比为1的氮化钛层上时，如图17中所示，未发生损坏。
148.通过该结果可看出，通过使包含氮化钛的第二覆盖层450中的氮与钛的原子比为0.8或更大，第二覆盖层450不被boe清洗液损坏。相应地，可确认的是，第二覆盖层450可保护布置在其下方的导电层400免受boe清洗液的影响。
149.如上所述，在示例性实施方式中，通过在导电层400上形成第一覆盖层420以形成包括钛铝合金的混合区，能够防止导电层400因激光的高热量而损失。
150.另外，在示例性实施方式中，通过在第一覆盖层420上形成第二覆盖层450，能够防止小丘出现在导电层400的表面上，并且能够防止导电层400被清洗液腐蚀。
151.虽然已参照本公开的实施方式对本公开进行了描述，但是本领域普通技术人员将明确的是，在不背离如随附权利要求书中记载的本公开的范围和精神的情况下可以对其进行各种改变和修改。