具有氮化硅缓冲层的显示设备及其制造方法与流程

具有氮化硅缓冲层的显示设备及其制造方法
1.本技术要求于2020年3月13日在韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0031314号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
2.本公开涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种具有氮化硅缓冲层的显示设备以及一种制造该显示设备的方法。


背景技术：

3.通常，显示设备包括用于显示图像的显示元件。显示设备有各种类型，并且可以用在各种电子装置(诸如智能电话、数码相机、膝上型计算机、导航装置或智能电视)中。
4.显示设备通常通过使用与设置在其中的显示元件中的每个电连接的薄膜晶体管来控制每个显示元件的操作。


技术实现要素：

5.根据一个或更多个实施例，显示设备包括：基底；第一缓冲层，设置在基底之上，第一缓冲层包含氮化硅并且具有大于约0.36且等于或小于约1.01的键合到硅的氢的原子百分比；薄膜晶体管，设置在第一缓冲层之上，薄膜晶体管包括有源层；以及显示元件，电连接到薄膜晶体管。
6.显示设备还可以包括设置在第一缓冲层与薄膜晶体管之间的第二缓冲层。
7.第二缓冲层可以包含氧化硅。
8.薄膜晶体管可以包括栅电极和有源层，并且有源层距第一缓冲层可以比栅电极距第一缓冲层近。
9.栅电极可以包含铝。
10.栅电极可以包括包含铝的第一层和设置在第一层上的第二层。第二层可以包含具有比铝的蚀刻比小的蚀刻比的材料。
11.栅电极可以包括包含铝的第一层和设置在第一层上的第二层。第二层可以包含钛。
12.栅电极可以包括包含铝的第一层和设置在第一层上的第二层。第二层可以包含氮化钛。
13.栅电极还可以包括设置在第二层上的第三层，第三层可以包含钛。
14.根据一个或更多个实施例，一种制造显示设备的方法包括：在基底上形成第一缓冲层，第一缓冲层包含氮化硅并且具有大于约0.36且等于或小于约1.01的键合到硅的氢的原子百分比；在第一缓冲层之上形成薄膜晶体管，薄膜晶体管包括有源层；以及形成电连接到薄膜晶体管的显示元件。
15.该方法还可以包括在第一缓冲层上形成第二缓冲层。形成薄膜晶体管的步骤可以包括在第二缓冲层上形成薄膜晶体管。薄膜晶体管可以包括有源层。
16.形成第二缓冲层的步骤可以包括形成氧化硅层。
17.形成薄膜晶体管的步骤可以包括形成有源层和在有源层之上形成栅电极。
18.形成栅电极的步骤可以包括使用包含铝的材料。
19.形成栅电极的步骤可以包括：通过使用包含铝的材料形成第一临时层；通过使用具有比铝的蚀刻比小的蚀刻比的材料在第一临时层上形成第二临时层；以及同时对第一临时层和第二临时层进行图案化以形成栅电极。
20.形成栅电极的步骤可以包括：通过使用包含铝的材料形成第一临时层；通过使用包含钛的材料在第一临时层上形成第二临时层；以及同时对第一临时层和第二临时层进行图案化以形成栅电极。
21.形成栅电极的步骤可以包括：通过使用包含铝的材料形成第一临时层；通过使用包含氮化钛的材料在第一临时层上形成第二临时层；以及同时对第一临时层和第二临时层进行图案化以形成栅电极。
22.形成栅电极的步骤可以包括：通过使用包含铝的材料形成第一临时层；通过使用包含氮化钛的材料在第一临时层上形成第二临时层；通过使用包含钛的材料在第二临时层上形成第三临时层；以及同时对第一临时层、第二临时层和第三临时层进行图案化以形成栅电极。
23.形成第一缓冲层的步骤可以包括通过仅使用氮气和硅烷气形成第一缓冲层。
24.形成第一缓冲层的步骤可以包括通过将氮气的流速保持为硅烷气的流速的至少160倍来形成第一缓冲层。
25.一种显示设备包括基底。缓冲层设置在基底上。缓冲层包含氮化硅。薄膜晶体管设置在缓冲层上。薄膜晶体管被配置为控制显示元件。
附图说明
26.通过结合附图进行的下面的描述，公开的特定实施例的以上和其他方面和特征将更明显，在附图中：
27.图1是根据本公开的示例性实施例的显示设备的一部分的平面图；
28.图2是包括图1的元件的显示设备的侧视图；
29.图3是示出图1的显示设备的一部分的剖视图；
30.图4是示出图1的显示设备的一部分的剖视图；
31.图5是示出图1的显示设备的一部分的剖视图；
32.图6是示出包括在图1的显示设备中的薄膜晶体管的驱动范围与根据对比示例的薄膜晶体管的驱动范围相比的图；
33.图7是示出薄膜晶体管的根据键合到硅的氢的原子百分比的驱动范围的图；以及
34.图8是示出薄膜晶体管的漏电流根据键合到硅的氢的原子百分比的变化的曲线图。
具体实施方式
35.现在将详细地参照实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，贯穿说明书和附图，同样的附图标记可以指同样的元件。就这一点而言，本实施例可以具有不同的形式，并
且应不必被解释为限于这里阐述的描述。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。贯穿公开，表述“a、b和c中的至少一个(种/者)”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c中的全部或其变型。
36.由于本公开允许各种改变和许多实施例，因此将在附图中示出并在书面描述中详细地描述特定实施例。参照用于示出一个或更多个实施例的附图，以便获得充分的理解、其优点以及由实施方式实现的目标。然而，实施例可以具有不同的形式，并且应不必被解释为限于这里阐述的描述。
37.下面将参照附图更详细地描述示例实施例。在已经省略了对元件的详细描述的程度上，可以理解的是，该元件至少与已经在说明书中其他地方描述的对应的元件相似。
38.将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为放置“在”另一元件“上”时，该元件可以直接地放置在所述另一元件上，或者也可以存在中间层。为了便于解释，可以夸大附图中的组件的尺寸。
39.x轴、y轴和z轴不必限于直角坐标系(即，笛卡尔坐标系)的三个轴，并且可以在更广泛的意义上解释。例如，x轴、y轴和z轴可以彼此垂直，或者可以表示不必彼此垂直的不同方向。
40.根据本公开的示例性实施例，显示设备可以包括基底。缓冲层可以设置在基底上。缓冲层可以包含氮化硅。薄膜晶体管可以设置在缓冲层上，并且薄膜晶体管可以被配置为控制显示元件。
41.图1是示出根据本公开的示例性实施例的显示设备10的一部分的平面图，并且图2是包括图1中示出的元件的显示设备10的侧视图。在图2中，基底sub是柔性的，因此显示面板300在弯曲区域ba(见图1)处弯曲。为了便于描述，图1示出了处于未弯曲状态的显示面板300。
42.参照图1和图2，显示设备10显示视频或静止图像，并且可以用作便携式电子装置(诸如移动电话、智能电话、平板个人计算机(pc)、移动通信终端、电子笔记本、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(pmp)、导航装置、超移动pc(umpc))中的显示屏，并且还可以用作各种产品(诸如电视、膝上型计算机、计算机监视器、数字广告牌、物联网(iot)装置等)中的显示屏。此外，显示设备10可以用在诸如智能手表、手表电话、眼镜型显示器和头戴式显示器(hmd)的可穿戴装置中。另外，显示设备10可以用在车辆的仪表板、车辆的中心仪表盘或仪表板中的中心信息显示器、替换车辆的侧视镜的显示器、安装在车辆的前座的后侧处的用作后座乘客的娱乐装置的显示器等中。
43.为了便于描述，图1和图2示出了根据前面提及的实施例的显示设备10用在智能电话中。根据前面提及的实施例的显示设备10包括覆盖窗100、显示面板300、显示电路板310、显示驱动器320、传感器驱动器330、面板底盖pb等。除了以上提及的元件之外，显示设备10还可以包括支架、主电路板、电池、下盖等。
44.在下文中，“上部”表示覆盖窗100相对于显示面板300定位的方向，即，+z方向。在下文中，“下部”表示相对于显示面板300的相反方向，即，
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z方向。此外，“左”侧和“右”侧分别表示当从与显示面板300垂直的方向观察显示面板300时(如图1中所示)的左方向和右方向。例如，“左”表示
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x方向，并且“右”表示+x方向。
45.当从与显示设备10的表面垂直的方向观察显示设备10时，显示设备10可以具有如
图1中示出的矩形形状。例如，如图1中所示，显示设备10可以具有至少与在第一方向(x轴方向)上具有较短边并且在第二方向(y轴方向)上具有较长边的矩形相似的平面形状。第一方向上的较短边和第二方向上的较长边彼此交汇处的拐角可以呈直角形状或呈具有特定曲率的圆角形状。显示设备10的平面形状不限于矩形形状，即，显示设备10的平面形状可以具有另一多边形形状、圆形形状或椭圆形形状。
46.如图2中所示，覆盖窗100可以设置在显示面板300上，以覆盖显示面板300的上表面。覆盖窗100可以保护显示面板300的上表面免受外部接触或暴露的损坏。
47.显示面板300可以位于覆盖窗100下方。显示面板300可以与覆盖窗100的透射部叠置。显示面板300可以包括基底sub和基底sub上的显示元件。例如，如图2中所示，显示面板300包括基底sub、显示层disl、传感器电极层senl和偏振膜pf。
48.显示面板300显示(例如，输出)在显示设备10中处理的信息。例如，显示面板300可以根据执行屏幕信息来显示与安装在与显示设备10相关的装置上的应用的执行有关的信息或者用户界面(ui)或图形用户界面(gui)信息。显示面板300可以包括显示图像的显示层disl和感测用户的触摸输入的传感器电极层senl。如此，显示面板300可以用作输入装置，并且同时可以用作输出装置。
49.显示面板300中的基底sub可以包含绝缘材料，诸如玻璃、石英、聚合物树脂等。基底sub可以是刚性基底或者可以是可弯曲的、可折叠的和可卷曲的柔性基底。如这里所使用的，“柔性的”、“可弯曲的”和“可卷曲的”可以指元件可以折弯、弯曲或卷曲到非一般的程度而不遭受损坏。在图2中，基底sub是柔性的，因此显示面板300在弯曲区域ba(见图1)处弯曲。在图2中，仅基底sub弯曲，但是本发明不必限于此。显示层disl和传感器电极层senl可以延伸到弯曲区域ba(见图1)和/或垫(pad，或称为“焊盘”)区域中，并且因此可以部分地位于弯曲区域ba(见图1)和/或垫区域中，在这种情况下，显示层disl和传感器电极层senl可以在弯曲区域ba处部分地弯曲。另外，偏振膜pf可以延伸到弯曲区域ba中，并且因此可以部分地位于弯曲区域ba中，在这种情况下，偏振膜pf也可以在弯曲区域ba处弯曲。
50.基底sub包括显示区域da和在显示区域da的外部处的外围区域pa，并且显示元件设置在基底sub的显示区域da中。图2的显示层disl可以包括显示元件。例如，显示层disl可以包括包含薄膜晶体管的薄膜晶体管层、包括诸如有机发光器件的显示元件的显示元件层以及用于封装显示元件层的封装层。
51.基底sub的外围区域pa可以不显示图像。外围区域pa可以至少部分地围绕显示区域da。外围区域pa可以包括从显示区域da的边缘到显示面板300的边缘的区域。显示区域da可以包括连接到像素的扫描线、数据线、电力线等以及像素本身。外围区域可以不包括任何像素。外围区域pa可以包括用于将扫描信号施加到扫描线的扫描驱动器、将数据线连接到显示驱动器320的扇出线等。
52.为了便于描述，图2示出了显示区域da仅位于基底sub的平坦部分中，但是本发明不必限于此。例如，显示元件可以设置在基底sub的弯曲部上，在这种情况下，基底sub的弯曲部可以包括在显示区域da中。
53.显示元件可以包括例如发光元件。更详细地，显示面板300可以包括使用包括有机发光层的有机发光二极管的有机发光显示面板。显示面板300可以包括使用微led的微led显示面板。显示面板300可以包括使用包括量子点发光层的量子点发光二极管的量子点发
光显示面板。可选地，显示面板300可以包括使用包括无机半导体的无机发光装置的无机发光显示面板。
54.传感器电极层senl包括传感器电极位于其中的传感器区域，并且传感器区域可以与显示区域da至少部分地叠置。传感器区域可以是被配置为用于感测来自用户的触摸输入的区域。传感器电极、连接器和导电图案可以设置在传感器区域中。连接到传感器电极的传感器线可以设置在位于传感器区域的外部处的传感器外围区域中。
55.传感器电极层senl可以配置为通过使用诸如电阻性覆盖方法(resistive overlay method)、电容性覆盖方法(capacitive overlay method)等的各种触摸方法中的至少一种来感测来自用户的触摸输入。例如，当传感器电极层senl在电容性覆盖方法中感测用户的触摸输入时，传感器驱动器330将驱动信号施加到传感器电极之中的驱动电极，并且传感器驱动器330经由传感器电极之中的感测电极感测在驱动电极与感测电极之间的互电容中所充的电压，以确定用户的触摸。用户的触摸可以包括实际触摸和接近触摸，在实际触摸中，用户或触笔与覆盖窗100之间接触，在接近触摸中，用户或触笔靠近覆盖窗100但是不与覆盖窗100接触。传感器驱动器330被配置为根据感测到的电压将传感器数据传输到主处理器，并且主处理器被配置为分析传感器数据以计算发生触摸输入处的触摸坐标。
56.偏振膜pf可以设置在传感器电极层senl上。偏振膜pf可以包括线性偏振板和诸如λ/4(四分之一波)板的相位延迟膜。相位延迟膜可以设置在传感器电极层senl上，并且线性偏振板可以设置在相位延迟膜上。
57.显示面板300可以包括可以不容易弯曲的刚性显示面板或者柔性显示面板，柔性显示面板是柔性的从而是可弯曲的、可折叠的或可卷曲的。例如，显示面板300可以包括可折叠显示面板、其中显示表面的至少一部分可以弯曲的弯曲显示面板、其中不是显示表面的区域弯曲的弯曲显示面板、可卷曲显示面板或者可拉伸显示面板。
58.显示面板300可以是透明的。在这种情况下，由于显示面板300的透明性，用户可以从显示面板300的上方看到显示面板300下方的物体或背景。可选地，显示面板300可以包括可以反射显示面板300上方的物体或背景的图像的反射型显示面板。
59.另外，如上所述，显示面板300在其一侧(例如，在
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y方向上)处具有弯曲区域ba，并且可以在弯曲区域ba处弯曲，如图2中所示。例如，为了便于描述，图1示出了处于未弯曲状态的显示面板300。当显示面板300弯曲时，垫区域pda位于显示面板300中的另一部分下方(例如，在
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z方向上)。然后，垫区域pda可以在显示面板300的厚度方向(例如，z轴方向)上与显示区域da至少部分地叠置。显示驱动器320、显示电路板310等可以设置在垫区域pda中。
60.显示驱动器320接收控制信号和电力电压，并且产生并输出用于驱动显示面板300的信号和电压。显示驱动器320可以包括集成电路(ic)。
61.显示电路板310可以电连接到显示面板300。例如，如图2中所示，显示电路板310可以经由各向异性导电膜电连接到基底sub的垫区域pda。
62.显示电路板310可以包括可弯曲的柔性印刷电路板(fpcb)或者是硬的且不可弯曲的刚性印刷电路板(pcb)。可选地，显示电路板310可以是包括刚性pcb和fpcb两者的复合印刷电路板。
63.传感器驱动器330可以设置在显示电路板310上。传感器驱动器330可以包括集成电路。传感器驱动器330可以附着到显示电路板310。传感器驱动器330可以经由显示电路板
310电连接到显示面板300的传感器电极层senl中的传感器电极。
64.此外，用于供应驱动显示面板300的像素的驱动电压的电源、扫描驱动器和显示驱动器320等可以另外设置在显示电路板310上。可选地，电源可以与显示驱动器320集成，在这种情况下，显示驱动器320和电源可以在共用集成电路内实现。
65.另外，显示电路板310可以电连接到主电路板。主电路板可以包括例如包括集成电路的主处理器、相机装置、无线通信器、输入单元、输出单元、接口单元、存储器和/或电源。
66.面板底盖pb可以设置在显示面板300的下部上。面板底盖pb可以经由粘合构件结合到显示面板300的下表面。粘合构件可以包含压敏粘合剂(psa)。面板底盖pb可以包括用于吸收外部光的光吸收构件、用于吸收来自外部的震动的减震构件和/或用于有效地排放来自于显示面板300的热的散热构件。
67.光吸收构件可以设置在显示面板300下方。光吸收构件阻挡光透射，以防止光吸收构件下方的元件(例如，显示电路板310等)从显示面板300上方可见。光吸收构件可以包含光吸收材料，诸如黑色颜料、黑色染料等。
68.减震构件可以设置在光吸收构件下方。减震构件吸收外部震动以防止对显示面板300造成损坏。减震构件可以具有单层或多层结构。例如，减震构件可以包含聚合物树脂(诸如聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯等)或者弹性材料(诸如通过发泡橡胶形成的海绵、聚氨酯类材料或丙烯酸类材料)。
69.散热构件可以设置在减震构件下方。散热构件可以包括第一散热层，第一散热层包含石墨、碳纳米管等。可以使用包含诸如铜、镍、铁氧体等的金属薄膜的第二散热层来屏蔽电磁波。包含金属薄膜的第二散热层可以具有优异的导热性。
70.图3是示出图1的显示设备10的一部分的剖视图。例如，图3示出了基底sub和显示层disl(见图2)。
71.参照图3，第一缓冲层bf1、第二缓冲层bf2、薄膜晶体管120和显示元件170可以均设置在基底sub上。
72.第一缓冲层bf1可以设置在基底sub的一个表面上。第一缓冲层bf1可以保护薄膜晶体管120和显示元件170的中间层172免受渗透通过基底sub的湿气的影响。第一缓冲层bf1包含氮化硅。在第一缓冲层bf1中，键合到硅的氢的原子百分比为大于约0.36且等于或小于约1.01。例如，第一缓冲层bf1中键合到硅的氢原子的数量与所有原子的数量的比例表示为大于约0.36且等于或小于约1.01的百分比。
73.第二缓冲层bf2可以设置在第一缓冲层bf1上。与第一缓冲层bf1不同，第二缓冲层bf2可以包含氧化硅。
74.设置在第一缓冲层bf1上的薄膜晶体管层可以更具体地设置在第二缓冲层bf2上。这种薄膜晶体管层可以包括薄膜晶体管120、栅极绝缘层130、层间绝缘层140、第一平坦化层150和第二平坦化层160。
75.薄膜晶体管120包括有源层121、栅电极122、源电极123和漏电极124。图3示出了顶栅型薄膜晶体管120，在顶栅型薄膜晶体管中，栅电极122设置在有源层121上，使得有源层121距第一缓冲层bf1比栅电极122距第一缓冲层bf1近，但是本发明不必限于此。例如，薄膜晶体管120可以是在有源层121下方还包括附加栅电极的双栅型。
76.有源层121可以设置在第一缓冲层bf1上，例如，设置在第二缓冲层bf2上。有源层
121可以包含多晶硅、单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体。例如，氧化物半导体可以包含含有铟、锌、镓、锡、钛、铝、铪(hf)、锆(zr)或镁(mg)的二元化合物(ab
x
)、三元化合物(ab
x
c
y
)或四元化合物(ab
x
c
y
d
z
)。可选地，有源层121可以包含itzo(包含铟、锡和钛的氧化物)或igzo(包含铟、镓和锡的氧化物)。阻光层可以设置在有源层121下方，并且阻光层可以具有包含钼(mo)、铝(al)、铬(cr)、金(au)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)、铜(cu)和/或其合金的单层或多层结构。
77.栅极绝缘层130可以设置在有源层121上。栅极绝缘层130可以包括包含氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化钛或氧化铝的无机层。
78.栅电极122和栅极线可以设置在栅极绝缘层130上。栅电极122可以与有源层121至少部分地叠置。栅电极122和/或栅极线可以具有包含铝的单层或多层结构。这里，包含铝的栅电极122还可以包含铝合金。这也将应用于稍后将描述的实施例及其修改。栅电极122可以与栅极线一体地设置，并且栅极线的与有源层121叠置的部分可以被称为栅电极122。
79.层间绝缘层140可以设置在栅电极122和栅极线上。层间绝缘层140可以包括包含氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化钛或氧化铝的无机层。层间绝缘层140可以具有单层或多层结构。在图3中，层间绝缘层140具有包括第一层间绝缘层141和第二层间绝缘层142的多层结构。在这种情况下，如图3中所示，布线125可以设置在第一层间绝缘层141与第二层间绝缘层142之间。布线125可以与例如栅电极122或栅极线至少部分地叠置，以与栅电极122或栅极线形成电容器。布线125可以像栅电极122一样包含铝，并且可以具有与稍后将描述的栅电极122的分层结构相同的分层结构。这里，包含铝的布线125也包含铝合金。这也将应用于稍后将描述的实施例及其修改。
80.源电极123和漏电极124可以设置在层间绝缘层140上。源电极123和漏电极124中的每者可以经由穿透层间绝缘层140和栅极绝缘层130的接触孔接触有源层121。源电极123和漏电极124可以均具有包含钼(mo)、铝(al)、铬(cr)、金(au)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)、铜(cu)和/或其合金的单层或多层结构。例如，源电极123和漏电极124可以具有与稍后将描述的栅电极122的结构相同的结构。
81.第一平坦化层150可以设置在源电极123和漏电极124上，并且第一平坦化层150使由薄膜晶体管120引起的台阶平坦化。第一平坦化层150可以包含诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等的绝缘有机材料。
82.第二平坦化层160可以设置在第一平坦化层150上。第二平坦化层160也可以包含诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等的绝缘有机材料。包含导电材料的各种布线可以位于第一平坦化层150与第二平坦化层160之间。
83.显示元件层设置在薄膜晶体管层上。显示元件层可以包括显示元件170和像素限定层180。显示元件170和像素限定层180可以设置在第二平坦化层160上。
84.显示元件170可以包括如图3中示出的有机发光器件。有机发光器件可以包括像素电极171、包括发射层的中间层172和对电极173。
85.像素电极171可以设置在第二平坦化层160上。在图3中，像素电极171经由穿透第一平坦化层150和第二平坦化层160的接触孔连接到薄膜晶体管120的漏电极124，但是本发明不必限于此。例如，中间导电层可以位于第一平坦化层150与第二平坦化层160之间，中间导电层可以经由第一平坦化层150中的接触孔连接到薄膜晶体管120的漏电极124，然后，像
素电极171可以经由第二平坦化层160中的接触孔连接到中间导电层。像素电极171可以电连接到源电极123而不是漏电极124。
86.在其中光从包括发射层的中间层172通过对电极173释放到外部的顶发射显示设备中，像素电极171可以包含具有高反射率的金属材料，例如，包含铝和钛(ti/al/ti)的堆叠结构、包含铝和ito(ito/al/ito)的堆叠结构、apc合金以及包含apc合金和ito(ito/apc/ito)的堆叠结构。apc合金是银(ag)、钯(pd)和铜(cu)的合金。如这里所使用的，短语“高反射率”被理解为是指至少与一种或更多种前面提及的高反射率材料的反射率相等的反射率。
87.在其中光从包括发射层的中间层172通过像素电极171释放到外部的底发射型显示设备中，像素电极171可以包含可以透射光的诸如ito和izo的透明导电材料(tco)或者诸如镁(mg)、银(ag)或镁(mg)和银(ag)的合金的半透射导电材料。
88.像素限定层180可以覆盖每个像素电极171的边缘。像素限定层180可以包含诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等的有机材料。
89.包括发射层的中间层172设置在像素电极171和像素限定层180上。除了发射层之外，中间层172可以包括空穴传输层、电子传输层等。如图3中所示，包括在中间层172中的发射层可以被图案化成与像素电极171中的每个对应。空穴传输层、电子传输层等而非发射层可以被图案化成与像素电极171中的每个对应，或者可以遍及多个像素电极171一体地设置。发射层也可以遍及多个像素电极171一体地设置。在这种情况下，滤色器、量子点滤光器等可以设置在光路上以实现全色显示。
90.对电极173位于包括发射层的中间层172上。盖层可以设置在对电极173上。在顶发射型显示设备中，对电极173可以包含可以透射光的诸如ito和izo的透明导电材料(tco)或者诸如镁(mg)、银(ag)或镁(mg)和银(ag)的合金的半透射导电材料。在底发射型显示设备中，对电极173可以包含具有高反射率的金属材料，诸如包含铝和钛的堆叠结构(ti/al/ti)、铝和ito的堆叠结构(ito/al/ito)、apc合金以及apc合金和ito的堆叠结构(ito/apc/ito)。apc合金是银(ag)、钯(pd)和铜(cu)的合金。
91.封装层设置在显示元件170上，例如，设置在对电极173上。封装层包括无机层和有机层，并且可以防止氧或湿气渗透到对电极173和包括发射层的中间层172中。例如，封装层可以包括设置在对电极173上的第一无机层、设置在第一无机层上的有机层和设置在有机层上的第二无机层。第一无机层和第二无机层可以包含氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化钛或氧化铝。有机层可以包含丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。
92.封装层延伸到显示区域da的外侧，并且第一无机层和第二无机层可以在显示区域的外部处彼此接触。
93.传感器电极层senl可以设置在封装层上。如上所述，传感器电极层senl可以包括驱动电极、感测电极、传感器布线、传感器绝缘层等。
94.如上所述，设置在基底sub与薄膜晶体管120之间的第一缓冲层bf1包含氮化硅。另外，在第一缓冲层bf1中，键合到硅的氢的原子百分比为大于约0.36且等于或小于约1.01。如此，可以在提高显示设备10的电效率的同时保持显示设备10的优异性能。
95.随着栅电极122和连接到栅电极122的布线的电阻降低，可以提高包括栅电极122
和布线的显示设备10的电效率。因此，栅电极122可以包含具有比钼的电阻低的电阻的导电材料而非钼。因此，栅电极122可以包含铝。例如，栅电极122可以包含铝或其合金。这是因为铝具有比钼的电阻低的电阻。
96.然而，当栅电极122具有包含铝的单层结构时，在形成栅电极122或栅极线时栅电极122或栅极线可能会损坏。因为铝的蚀刻比(etch ratio)高于诸如钼的其他金属材料的蚀刻比，所以在形成包含铝的层并对该层进行图案化时可能会发生诸如栅极线断开的问题。
97.因此，如示出图1的显示设备10的一部分的图4的剖视图中所示，栅电极122可以包括包含铝的第一层1221和设置在第一层1221上的第二层1222，第二层1222包含具有比铝的蚀刻比低的蚀刻比的材料。在这种情况下，在制造工艺期间，形成包含铝的第一临时层和设置在第一临时层上的第二临时层。第二临时层包含具有比铝的蚀刻比低的蚀刻比的材料，并且同时对第一临时层和第二临时层进行图案化以形成栅电极122和栅极线。因为具有相对低的蚀刻比的第二临时层在图案化工艺期间保护第一临时层，所以可以有效地防止或减少栅极线的断开。第二层1222可以包含钛或氮化钛。因为包含在第二层1222中的材料的蚀刻比低于包含在第一层1221中的材料的蚀刻比，所以第一层1221在其形成工艺期间被过蚀刻，并且第一层1221的相对侧122se1和122se2可以向内凹入，如图4中所示。
98.可选地，如示出图1的显示设备10的一部分的图5的剖视图中所示，栅电极122可以具有三层结构。例如，栅电极122可以包括包含铝的第一层1221、设置在第一层1221上且包含氮化钛的第二层1222、以及设置在第二层1222上且包含钛的第三层1223。然而，本发明不必限于该特定构造。例如，栅电极122可以具有其中中间层包含铝并且上层和下层可以均包含钛或氮化钛的三层结构。因为包含在第二层1222和第三层1223中的材料的蚀刻比低于包含在第一层1221中的材料的蚀刻比，所以第一层1221在其形成工艺期间被过蚀刻，并且第一层1221的相对侧122se1和122se2可以向内凹入，如图5中所示。
99.然而，即使当栅电极122如上所述地包含具有低电阻的导电材料时，也可以减少或防止薄膜晶体管120的性能劣化。关于薄膜晶体管的性能的重要因素之一是驱动范围。薄膜晶体管可以通过调整例如施加到栅电极的电压来调整在源电极与漏电极之间流动的电流量。驱动范围表示施加到栅电极的电压的范围，其中，该范围可以允许在源电极与漏电极之间流动的电流量是可变的。随着驱动范围增大，可以精细地控制在源电极与漏电极之间流动的电流量。另一方面，随着驱动范围减小，难以精确地控制在源电极与漏电极之间流动的电流量。当驱动范围窄时，施加到栅电极的电压的微小差异会极大地影响在源电极与漏电极之间流动的电流量。
100.在其中薄膜晶体管120是p型薄膜晶体管并且栅电极122包含钼的情况下，当薄膜晶体管120下方的第一缓冲层bf1包含氮化硅时，驱动范围为
‑
3.11v。然而，在p型薄膜晶体管120具有包括包含铝的第一层1221、包含氮化钛的第二层1222和包含钛的第三层1223的栅电极122的情况下，当薄膜晶体管120下方的第一缓冲层bf1包含氮化硅时，驱动范围减小到
‑
2.50v。特别地，随着具有三层结构的栅电极122中包含钛的第三层1223的厚度增大，驱动范围减小。例如，当包含氮化钛的第二层1222的厚度为并且包含钛的第三层1223的厚度为时，驱动范围减小到
‑
2.50v，并且当包含氮化钛的第二层1222的厚度为
并且包含钛的第三层1223的厚度为时，驱动范围减小到
‑
2.42v。
101.然而，在根据前面提及的实施例的显示设备10中，基底sub与薄膜晶体管120之间的第一缓冲层bf1包含氮化硅，并且第一缓冲层bf1中键合到硅的氢的原子百分比大于约0.36并且等于或小于约1.01。在这种情况下，即使在栅电极122包括包含铝的第一层1221和第一层1221上的包含钛或氮化钛的第二层1222或者栅电极122包括包含铝的第一层1221、第一层1221上的包含氮化钛的第二层1222以及第二层1222上的包含钛的第三层1223时，薄膜晶体管120的驱动范围也不会减小。如此，可以在提高显示设备10的电效率的同时保持显示设备10的优异性能。
102.图6是示出包括在图1的显示设备10中的薄膜晶体管120的驱动范围与根据对比示例的薄膜晶体管的驱动范围相比的图。
103.如图6中所示，制造显示设备10六次，并且测量每个显示设备10中的薄膜晶体管120的驱动范围。在第一情况1s、第二情况2s、第三情况3s、第四情况4s和第六情况6s的每个情况下，制造四个显示设备10并测量薄膜晶体管120的驱动范围，在第五情况5s下，制造两个显示设备10并测量薄膜晶体管120的驱动范围。
104.如图6中的“参考”所表示的，在包括p型薄膜晶体管120且p型薄膜晶体管120具有包含铝的第一层1221、包含氮化钛的第二层1222、以及包含钛的第三层1223的栅电极122中，当薄膜晶体管120下方的第一缓冲层bf1包含氮化硅时，驱动范围窄，例如，
‑
2.50v。然而，如图6中的数字1至22所表示的，当基底sub与薄膜晶体管120之间的第一缓冲层bf1包含氮化硅并且第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比大于约0.36且等于或小于约1.01时，驱动范围宽，平均为
‑
3.14v，并且最宽的驱动范围为
‑
3.23v。上述结果与
‑
3.11v相似或大于
‑
3.11v，
‑
3.11v是其中栅电极122包括包含钼的p型薄膜晶体管120并且薄膜晶体管120下方的第一缓冲层bf1包含氮化硅的情况下的驱动范围。因此，根据前面提及的实施例的显示设备10可以在提高电效率的同时保持优异的性能。
105.图7是示出薄膜晶体管120根据包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比的驱动范围的图。如图7中所示，当包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比等于或小于约1.01时，薄膜晶体管120的驱动范围具有适当的范围，即，
‑
2.98v或
‑
3.12v。然而，当包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比大于约1.01时，薄膜晶体管120的驱动范围迅速减小到
‑
2.66v或
‑
2.60v。因此，包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比可以保持为等于或小于约1.01。
106.图8是示出薄膜晶体管120的漏电流根据键合到硅的氢的原子百分比的变化的曲线图。当包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比在薄膜晶体管120的漏电极124与源电极125之间施加偏置电压时等于或小于约0.36时，在一定电压下大量出现漏电流，并且电绝缘性质迅速劣化。然而，当包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比大于约0.36时，没有表现出绝缘性质的快速劣化。因此，包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比可以保持为大于约0.36。
107.作为参考，当包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比等于或小于约0.36时，没有结合到氢的硅的悬空键(自由键)增加。硅的悬空键由于量子力学隧穿效应而变为漏电流的路径，并且导致氮化硅层的绝缘性质的快速劣化。
108.在下文中，将在下面描述制造根据本公开的示例性实施例的显示设备10的方法。
省略了关于元件中包含的材料的描述，其描述已经在以上关于显示设备10的描述中提供。在已经省略了对元件的详细的描述的程度上，可以理解的是，该元件至少与已经在说明书中其他地方描述的对应的元件相似。
109.在基底sub上形成第一缓冲层bf1，第一缓冲层bf1包含氮化硅，并且第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比为大于约0.36且等于或小于约1.01。另外，在第一缓冲层bf1上形成包括有源层121和有源层121上的栅电极122的薄膜晶体管120。在形成薄膜晶体管120之前，可以在第一缓冲层bf1上形成包含氧化硅的第二缓冲层bf2。
110.如上所述，栅电极122包含铝。例如，通过使用包含铝的材料形成第一临时层，并且通过使用具有比铝的蚀刻比低的蚀刻比的材料在第一临时层上形成第二临时层，然后，同时对第一临时层和第二临时层进行图案化以形成栅电极122和连接到栅电极122的栅极线。可以通过使用钛或氮化钛形成第二临时层。当通过使用氮化钛形成第二临时层时，可以在对第一临时层和第二临时层进行图案化之前通过使用包含钛的材料在第二临时层上形成第三临时层，并且可以同时对第一临时层、第二临时层和第三临时层进行图案化以形成栅电极122。
111.之后，形成电连接到薄膜晶体管120的显示元件170，然后可以制造显示设备10。
112.如上所述，当制造根据前面提及的实施例的显示设备10时，形成包含氮化硅的第一缓冲层bf1，其中，第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比为大于约0.36且等于或小于约1.01。如上所述，在根据前面提及的实施例的显示设备10中的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比非常小，例如，等于或小于约1.01。
113.如以上参照图7所描述的，当包含氮化硅的第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比大于约1.01时，薄膜晶体管的驱动范围迅速减小到
‑
2.66v或
‑
2.60v。因为第一缓冲层bf1中的氢移动到有源层121并充当载流子，所以驱动范围减小。因此，可以减少第一缓冲层bf1中的氢的量。存在于第一缓冲层bf1中的氢呈与氮或硅键合的形式，并且氮与氢之间的键能比硅与氢之间的键能大得多。因此，键合到氮的氢不太可能移动到有源层121，但是键合到硅的氢中的一些很有可能移动到有源层121并充当载流子。因此，可以减少第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的量，结果，如上所述，第一缓冲层bf1中的键合到硅的氢的原子百分比可以保持在约1.01或更小。
114.可以通过cvd方法形成包含氮化硅的第一缓冲层bf1。当通过cvd方法形成普通氮化硅层时，使用氮气、氨气和硅烷气，并且氮气、氨气和硅烷气的流速之间的比为约30:10:1。然而，当制造根据前面提及的实施例的显示设备10时，仅使用氮气和硅烷气。因为不使用氨气，所以使用更多的氮气，结果，第一缓冲层bf1中的氢可以以与氮而非硅键合的形式存在。
115.此外，当仅通过使用氮气和硅烷气通过cvd方法形成第一缓冲层bf1时，在将氮气的流速保持为硅烷气的流速的160倍或更大的同时形成第一缓冲层bf1。如上所述，在第一缓冲层bf1中，键合到硅的氢的原子百分比于是保持在约1.01或更小。因为氮化硅中的硅组分衍生自硅烷气，所以可以通过将氮气的流速保持为硅烷气的流速的160倍或更大来将键合到硅的氢的原子百分比保持在约1.01或更低。当氮气的流速比硅烷气的流速的160倍小时，硅烷气相对增加，因此，氮化硅层中的键合到硅的氢的原子百分比大于约1.01。
116.根据本公开的一个或更多个实施例，可以实现在保持优异性能的同时具有高电效
率的显示设备和制造该显示设备的方法。然而，公开的范围不限于以上效果。
117.应当理解的是，这里描述的实施例可以仅在描述性意义上考虑，并且不需要将发明限制于其一个特定实施例。每个实施例内的特征或方面的描述可以被认为可用于其他实施例中的其他相似特征或方面。虽然已经参照图描述了本公开的一个或更多个示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。