(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024045058
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20240326BHJP
H10K 59/12 20230101ALI20240326BHJP
H10K 59/124 20230101ALI20240326BHJP
H05B 33/14 20060101ALN20240326BHJP
【FI】
G09F9/30 338
G09F9/30 365
G09F9/30 348A
H10K59/12
H10K59/124
H05B33/14 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023151077
(22)【出願日】2023-09-19
(31)【優先権主張番号】10-2022-0119315
(32)【優先日】2022-09-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】1, Samsung-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110002619
【氏名又は名称】弁理士法人PORT
(72)【発明者】
【氏名】キム,ヘミン
(72)【発明者】
【氏名】ソ,ヨンワン
(72)【発明者】
【氏名】イ,ユンホ
(72)【発明者】
【氏名】チャン,ギョンフン
【テーマコード(参考)】
3K107
5C094
【Fターム(参考)】
3K107AA01
3K107AA05
3K107DD39
3K107DD90
3K107EE04
3K107HH05
5C094AA02
5C094BA03
5C094BA27
5C094CA19
5C094DA13
5C094DA15
5C094DB01
5C094DB04
5C094FA01
5C094FA02
5C094FB02
5C094FB14
5C094JA08
(57)【要約】 (修正有)
【課題】表示品質が向上された表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施例による表示装置は、ベース層と、ベース層の上に配置される第1導電層と、第1導電層の上に配置される無機層と、酸化物半導体を含み、無機層の上に配置される第1半導体層と、第1半導体層の上に配置される第1絶縁層と、酸化物半導体を含み、第1絶縁層の上に配置される第2半導体層と、を含むが、第1導電層は第1キャパシタの第1電極を定義し、第1半導体層は第1キャパシタの第2電源及び第2キャパシタの第1電極を定義し、第2半導体層は第2キャパシタの第2電極を定義することで、表示装置の品質が向上される。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース層と、
前記ベース層の上に配置される第1導電層と、
前記第1導電層の上に配置される無機層と、
前記無機層の上に配置され、酸化物半導体を含む第1半導体層と、
前記第1半導体層の上に配置される第1絶縁層と、
前記酸化物半導体を含み、前記第1絶縁層の上に配置される第2半導体層と、を含むが、
前記第1導電層は第1キャパシタの第1電極を定義し、
前記第1半導体層は前記第1キャパシタの第2電極及び第2キャパシタの第1電極を定義し、
前記第2半導体層は前記第2キャパシタの第2電極を定義する表示装置。
【請求項2】
平面上において、前記第1導電層は互いに離隔される第1-1導電性パターンと第1-2導電性パターンとを含み、
平面上において、前記第1半導体層は互いに離隔される第1-1半導体パターンと第1-2半導体パターンとを含み、
平面上において、前記第2半導体層は互いに離隔される第2-1半導体パターンと第2-2半導体パターンとを含み、
平面上において、前記第1-1半導体パターン、前記第1-2半導体パターン、及び前記第2-2半導体パターンはそれぞれ前記第1-1導電性パターンに重畳し、
平面上において、前記第2-1半導体パターンは第1-2導電性パターンに重畳する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第1-1導電性パターンは第1キャパシタの前記第1電極を定義し、
前記第1-2半導体パターンは前記第1キャパシタの前記第2電極及び第2キャパシタの前記第1電極を定義し、
前記第2-2半導体パターンは前記第2キャパシタの前記第2電極を定義する、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第1-1半導体パターンはソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含み、
平面上において、前記第1絶縁層は前記第1-2半導体パターンの前面及び前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第1-1半導体パターンのソース領域及びドレイン領域に重畳しない、請求項2に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第2半導体層の上に配置される第2絶縁層と、前記第2絶縁層の上に配置される第2導電層と、前記第2導電層の上に配置される第3絶縁層と、を更に含む、請求項4に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第2-1半導体パターンは、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含み、
前記第2絶縁層は、前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する前記第2-1絶縁パターンと、前記第2-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する第2-2絶縁パターンとを含む、請求項5に記載の表示装置。
【請求項7】
前記第2導電層は、
平面上において、前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する第2-1導電性パターンと、
平面上において、前記第2-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する第2-2導電性パターンと、を含む請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1絶縁層の厚さは前記第3絶縁層の厚さより小さい、請求項5に記載の表示装置。
【請求項9】
前記第3絶縁層の上に配置される第4絶縁層と、前記第4絶縁層の上に配置される発光素子とを更に含むが、
前記発光素子は前記第4絶縁層の上に配置される第1電極と、発光層と、第2電極とを含み、
前記発光素子の前記第1電極は前記第1-1半導体パターンに電気的に接続される、請求項5に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第3絶縁層の上に配置される第3導電層を更に含み、
前記第2-2半導体パターンは第3キャパシタの第1電極を定義し、
前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する、請求項5に記載の表示装置。
【請求項11】
平面上において、前記第1導電層は互いに離隔される第1-1導電性パターンと第1-2導電性パターンとを含み、
平面上において、前記第1半導体層は互いに離隔される第1-1半導体パターンと第1-2導電性パターンとを含み、
平面上において、前記第1-1半導体パターンと前記第1-2半導体パターンそれぞれは前記第1-1導電性パターンに重畳し、
平面上において、前記第2半導体層は前記第1-2導電性パターンに重畳する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項12】
前記第1-1半導体パターンは、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含み、
平面上において、前記第1絶縁層は前記第1-2半導体パターンの前面及び前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第1-1導電性パターンの前記ソース領域及び前記ドレイン領域に重畳しない、請求項11に記載の表示装置。
【請求項13】
前記第2半導体層の上に配置される第2絶縁層と、前記第2絶縁層の上に配置される第2導電層とを更に含み、
平面上において、前記第2絶縁層は、前記第1-2半導体パターンと、前記第1-1半導体パターンと、前記第2半導体層にそれぞれ重畳する第2-1絶縁パターン、前記第2-2絶縁パターン、及び前記第2-3絶縁パターンとを含み、
平面上において、前記第2導電層は、前記第2-1絶縁パターン、前記第2-2絶縁パターン、及び前記第2-3絶縁パターンにそれぞれ重畳する第2-3導電性パターンと、前記第2-1導電性パターンと、前記第2-2導電性パターンとを含む、請求項11に記載の表示装置。
【請求項14】
前記第1-1導電性パターンは前記第1キャパシタの前記第1電極を定義し、
前記第1-2半導体パターンは前記第1キャパシタの前記第2電極及び第2キャパシタの前記第1電極を定義し、
前記第2-3導電性パターンは前記第2キャパシタの前記第2電極を定義する、請求項13に記載の表示装置。
【請求項15】
前記第2導電層の上に配置される第3絶縁層と、前記第3絶縁層の上に配置される第3導電層とを更に含み、
前記第2-3導電性パターンは第3キャパシタの第1電極を定義し、
前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する、請求項14に記載の表示装置。
【請求項16】
複数の絶縁層と、第1方向に延長される第1データラインと、前記第1方向に交差する第2方向に延長される第1スキャンラインとに電気的に接続される画素を含む表示パネルを含むが、
前記画素は、
第1ノードと第2ノードとの間に電気的に接続される第1キャパシタと、
前記第2ノードに電気的に接続される第1電極と、第1電源電圧を受信する第1電圧ラインに電気的に接続される第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間の配置される発光層とを含む発光ダイオードと、
ソースと、ドレインと、チャネル領域と、前記第1ノードに電気的に接続されるゲートとを含み、第2電源電圧を受信する第2電圧ラインと前記第2ノードのとの間に電気的に接続される第1トランジスタと、
前記第1データラインと前記第1ノードとの間に電気的に接続される第2トランジスタと、
前記第1ノードと前記第1電源電圧を受信する第3電圧ラインとの間に電気的に接続される第3トランジスタと、
第2電圧を受信する第4電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第4トランジスタと、
前記第2電圧ラインと前記第1トランジスタの前記ドレインまたは前記ソースとの間に電気的に接続される第5トランジスタと、
前記第2電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第2キャパシタと、を含み、
前記複数の絶縁層は、無機層と、前記無機層の上に配置される第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に配置される第2絶縁層とを含み、
前記表示パネルは、第1導電層と、第1半導体層と、第2半導体層とを更に含み、
前記第1導電層は前記第1キャパシタの第1電極を定義し、前記無機層の下側に配置され、
前記第1半導体層は前記第1キャパシタの第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義し、前記無機層と前記第1絶縁層との間に配置され、
前記第2半導体層は前記第2キャパシタの第2電極を定義し、前記第2絶縁層の上側に配置され、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層それぞれは酸化物半導体を含む表示装置。
【請求項17】
前記第1半導体層は、
前記第1トランジスタの前記ソース、前記ドレイン、及び前記チャネル領域を定義する第1-1半導体パターンと、
前記第1キャパシタの前記第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する第1-2半導体パターンと、を含む、請求項16に記載の表示装置。
【請求項18】
前記表示パネルは、前記第2絶縁層の上に配置される第3絶縁層と、前記第3絶縁層の上に配置される第2導電層とを更に含み、
前記第2導電層は前記第1キャパシタの前記ゲートを定義する、請求項17に記載の表示装置。
【請求項19】
前記表示パネルは、前記第2導電層の上に配置される第4絶縁層と、前記第4絶縁層の上に配置される第3導電層とを更に含み、
前記画素は第3キャパシタを更に含み、
前記第2半導体層は前記第3キャパシタの第1電極を定義し、前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する、請求項18に記載の表示装置。
【請求項20】
複数の絶縁層と、第1方向に延長される第1データラインと、前記第1方向に交差する第2方向に延長される第1スキャンラインとに電気的に接続される画素とを含む表示パネルを含むが、
前記画素は、
第1ノードと第2ノードとの間に電気的に接続される第1キャパシタと、
前記第2ノードに電気的に接続される第1電極と、第1電源電圧を受信する第1電圧ラインに電気的に接続される第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間の配置される発光層とを含む発光ダイオードと、
ソースと、ドレインと、チャネル領域と、前記第1ノードに電気的に接続されるゲートとを含み、第2電源電圧を受信する第2電圧ラインと前記第2ノードのとの間に電気的に接続される第1トランジスタと、
前記第1データラインと前記第1ノードとの間に電気的に接続される第2トランジスタと、
前記第1ノードと前記第1電源電圧を受信する第3電圧ラインとの間に電気的に接続される第3トランジスタと、
第2電圧を受信する第4電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第4トランジスタと、
前記第2電圧ラインと前記第1トランジスタの前記ドレインまたは前記ソースとの間に電気的に接続される第5トランジスタと、
前記第2電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第2キャパシタと、を含み、
前記複数の絶縁層は、無機層と、前記無機層の上に配置される第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に配置される第2絶縁層とを含み、
前記表示パネルは、第1導電層と、第1半導体層と、第2半導体層と、第2導電層とを更に含み、
前記第1キャパシタの第1電極を定義する前記第1導電層は前記無機層の下側に配置され、
前記第1キャパシタの第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する前記第1半導体層は前記無機層と前記第1絶縁層との間に配置され、
前記第2半導体層は前記第1絶縁層と前記第2絶縁層との間に配置されながら平面上において前記第1半導体層と離隔されて配置され、
前記第2キャパシタの第2電極を定義する前記第2導電層は前記第2絶縁層の上側に配置され、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層それぞれは酸化物半導体を含む表示装置。
【請求項21】
前記第1半導体層は、
前記第1トランジスタの前記ソース、前記ドレイン、及び前記チャネル領域を定義する第1-1半導体パターンと、
前記第1キャパシタの前記第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する第1-2半導体パターンと、を含む、請求項20に記載の表示装置。
【請求項22】
前記第2導電層は、
平面上において、前記第1-2半導体パターンに重畳し、前記第2キャパシタの前記第2電極を定義する第2-3導電性パターンと、
平面上において、前記第1トランジスタの前記チャネル領域に重畳し、前記第1トランジスタの前記ゲートを定義する第2-1導電性パターンと、を含む、請求項21に記載の表示装置。
【請求項23】
前記第2半導体層は前記第2トランジスタのソース、ドレイン、及びチャネル領域を定義し、
前記第2導電層は平面上において第2半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第2キャパシタのゲートを定義する第2-2導電性パターンを更に含む、請求項22に記載の表示装置。
【請求項24】
前記表示パネルは、前記第2導電層の上に配置される第4絶縁層と、前記第4絶縁層の上に配置される第3導電層とを更に含み、
前記画素は第3キャパシタを更に含み、
前記第2-3導電性パターンは第3キャパシタの第1電極を定義し、前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する、請求項22に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示装置に関し、酸化物トランジスタを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置は、複数の画素と、複数の画素を制御する駆動回路(例えば、スキャン駆動回路及びデータ駆動回路)とを含む。複数の画素それぞれは、表示素子と、表示素子を制御する画素の駆動回路とを含む。画素の駆動回路は有機的に接続される複数のトランジスタを含む。
【0003】
スキャン駆動回路及び/またはデータ駆動回路は複数の画素と同じ工程によって形成される。スキャン駆動回路及び/またはデータ駆動回路はは有機的に接続される複数のトランジスタを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、表示品質が向上された表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一実施例による表示装置は、ベース層と、前記ベース層の上に配置される第1導電層と、前記第1導電層の上に配置される無機層と、前記無機層の上に配置され、酸化物半導体を含む第1半導体層と、前記第1半導体層の上に配置される第1絶縁層と、前記酸化物半導体を含み、前記第1絶縁層の上に配置される第2半導体層と、を含む。前記第1導電層は第1キャパシタの第1電極を定義し、前記第1半導体層は前記第1キャパシタの第2電源及び第2キャパシタの第1電極を定義し、前記第2半導体層は前記第2キャパシタの第2電極を定義する。
【0006】
平面上において、前記第1導電層は互いに離隔される第1-1導電性パターンと第1-2導電性パターンとを含み、平面上において、前記第1半導体層は互いに離隔される第1-1半導体パターンと第1-2半導体パターンとを含む。平面上において、前記第2半導体層は互いに離隔される第2-1半導体パターンと第2-2半導体パターンとを含む。平面上において、前記1-1半導体パターン、前記第1-2半導体パターン、及び前記第2-1半導体パターンはそれぞれ前記第1-1導電性パターンに重畳し、平面上において、前記第2-1半導体パターンは第1-2導電性パターンに重畳する。
【0007】
前記第1-1導電性パターンは第1キャパシタの前記第1電極を定義し、前記第1-1半導体パターンは前記第1キャパシタの前記第2電極及び第2キャパシタの前記第1電極を定義し、前記第2-1半導体パターンは前記第2キャパシタの前記第2電極を定義する。
【0008】
前記第1-2半導体パターンはソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含み、平面上において、前記第1絶縁層は前記第1-1半導体パターンの前面及び前記第1-2半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第1-1半導体パターンのソース領域及びドレイン領域に重畳しない。
【0009】
前記第2半導体層の上に配置される第2絶縁層と、前記第2絶縁層の上に配置される第2導電層と、前記第2導電層の上に配置される第3絶縁層とを更に含む。
【0010】
前記第2-1半導体パターンは、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含み、前記第2絶縁層は、前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する前記第2-1絶縁パターンと、前記第2-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する第2-2絶縁パターンとを含む。
【0011】
前記第2導電層は、平面上において、前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する第2-1導電性パターンと、平面上において、前記第2-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳する第2-2導電性パターンとを含む。
【0012】
前記第1絶縁層の厚さは前記第3絶縁層の厚さより小さい。
【0013】
前記第3絶縁層の上に配置される第4絶縁層と、前記第4絶縁層の上に配置される発光素子とを更に含むが、前記発光素子は前記第4絶縁層の上に配置される第1電極と、発光層と、第2電極とを含み、前記発光素子の前記第1電極は前記第1-1半導体パターンに電気的に接続される。
【0014】
前記第3絶縁層の上に配置される第3導電層を更に含み、前記第2-2半導体パターンは第3キャパシタの第1電極を定義し、前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する。
【0015】
平面上において、前記第1導電層は互いに離隔される第1-1導電性パターンと第1-2導電性パターンとを含み、平面上において、前記第1半導体層は互いに離隔される第1-1半導体パターンと第1-2導電性パターンとを含み、平面上において、前記第1-1半導体パターンと前記第1-2半導体パターンそれぞれは前記第1-1導電性パターンに重畳し、平面上において、前記第2半導体層は前記第1-2導電性パターンに重畳する。
【0016】
前記第1-1半導体パターンは、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とを含み、平面上において、前記第1絶縁層は前記第1-2半導体パターンの前面及び前記第1-1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第1-1導電性パターンの前記ソース領域及び前記ドレイン領域に重畳しない。
【0017】
前記第2半導体層の上に配置される第2絶縁層と、前記第2絶縁層の上に配置される第2導電層とを更に含み、平面上において、前記第2絶縁層は、前記第1-2半導体パターンと、前記第1-1半導体パターンと、前記第2半導体層にそれぞれ重畳する第2-1絶縁パターン、前記第2-2絶縁パターン、及び前記第2-3絶縁パターンとを含み、平面上において、前記第2導電層は、前記第2-1絶縁パターン、前記第2-2絶縁パターン、及び前記第2-3絶縁パターンにそれぞれ重畳する第2-1導電性パターンと、前記第2-2導電性パターンと、前記第2-3導電性パターンと、を含む。
【0018】
前記第1-1導電性パターンは前記第1キャパシタの前記第1電極を定義し、前記第1-2半導体パターンは前記第1キャパシタの前記第2電極及び第2キャパシタの前記第1電極を定義し、前記第2-1導電性パターンは前記第2キャパシタの前記第2電極を定義する。
【0019】
前記第2導電層の上に配置される第3絶縁層と、前記第3絶縁層の上に配置される第3導電層とを更に含む。前記第2-1導電性パターンは第3キャパシタの第1電極を定義し、前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する。
【0020】
本発明の一実施例による表示装置は、複数の絶縁層と、第1方向に延長される第1データラインと、前記第1方向に交差する第2方向に延長される第1スキャンラインとに電気的に接続される画素を含む表示パネルを含む。前記画素は、第1ノードと第2ノードとの間に電気的に接続される第1キャパシタと、前記第2ノードに電気的に接続される第1電極と、第1電源電圧を受信する第1電圧ラインに電気的に接続される第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間の配置される発光層とを含む発光ダイオードと、ソースと、ドレインと、チャネル領域と、前記第1ノードに電気的に接続されるゲートとを含み、第2電源電圧を受信する第2電圧ラインと前記第2ノードのとの間に電気的に接続される第1トランジスタと、前記第1データラインと前記第1ノードとの間に電気的に接続される第2トランジスタと、前記第1ノードと前記第1電圧を受信する第3電圧ラインとの間に電気的に接続される第3トランジスタと、第2電圧を受信する第4電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第4トランジスタと、前記第2電圧ラインと前記第1トランジスタの前記ドレインまたは前記ソースとの間に電気的に接続される第5トランジスタと、前記第2電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第2キャパシタと、を含む。前記複数の絶縁層は、無機層と、前記無機層の上に配置される第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に配置される第2絶縁層とを含む、前記表示パネルは、第1導電層と、第1半導体層と、第2半導体層とを更に含み、前記第1キャパシタの第1電極を定義する前記第1導電層は前記無機層の下側に配置され、前記第1キャパシタの第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する前記第1半導体層は前記無機層と前記第1絶縁層との間に配置され、前記第2キャパシタの第2電極を定義する前記第2半導体層は前記第2絶縁層の上側に配置され、前記第1半導体層及び前記第2半導体層それぞれは酸化物半導体を含む。
【0021】
前記第1半導体層は、前記第1トランジスタの前記ソース、前記ドレイン、及び前記チャネル領域を定義する第1-1半導体パターンと、前記第1キャパシタの前記第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する第1-2半導体パターンとを含む。
【0022】
前記表示パネルは、前記第2絶縁層の上に配置される第3絶縁層と、前記第3絶縁層の上に配置される第2導電層とを更に含み、前記第2導電層は前記第1キャパシタの前記ゲートを定義する。
【0023】
前記表示パネルは、前記第2導電層の上に配置される第4絶縁層と、前記第4絶縁層の上に配置される第3導電層とを更に含み、前記画素は第3キャパシタを更に含み、前記第2半導体層は前記第3キャパシタの第1電極を定義し、前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する。
【0024】
本発明の一実施例による表示装置は、複数の絶縁層と、第1方向に延長される第1データラインと、前記第1方向に交差する第2方向に延長される第1スキャンラインとに電気的に接続される画素を含む表示パネルを含む。前記画素は、第1ノードと第2ノードとの間に電気的に接続される第1キャパシタと、前記第2ノードに電気的に接続される第1電極と、第1電源電圧を受信する第1電圧ラインに電気的に接続される第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間の配置される発光層とを含む発光ダイオードと、ソースと、ドレインと、チャネル領域と、前記第1ノードに電気的に接続されるゲートとを含み、第2電源電圧を受信する第2電圧ラインと前記第2ノードのとの間に電気的に接続される第1トランジスタと、前記第1データラインと前記第1ノードとの間に電気的に接続される第2トランジスタと、前記第1ノードと前記第1電圧を受信する第3電圧ラインとの間に電気的に接続される第3トランジスタと、第2電圧を受信する第4電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第4トランジスタと、前記第2電圧ラインと前記第1トランジスタの前記ドレインまたは前記ソースとの間に電気的に接続される第5トランジスタと、前記第2電圧ラインと前記第2ノードとの間に電気的に接続される第2キャパシタと、を含む。
【0025】
前記複数の絶縁層は、無機層と、前記無機層の上に配置される第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に配置される第2絶縁層とを含む、前記表示パネルは、第1導電層と、第1半導体層と、第2半導体層と、前記第2導電層とを更に含み、前記第1キャパシタの第1電極を定義する前記第1導電層は前記無機層の下側に配置され、前記第1キャパシタの第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する前記第1半導体層は前記無機層と前記第1絶縁層との間に配置され、前記第2半導体層は前記第1絶縁層と前記第2絶縁層との間に配置されながら平面上において前記第1半導体層と離隔されて配置され、前記第2キャパシタの第2電極を定義する前記第2導電層は前記第2絶縁層の上側に配置され、前記第1半導体層及び前記第2半導体層それぞれは酸化物半導体を含む。
【0026】
前記第1半導体層は、前記第1トランジスタの前記ソース、前記ドレイン、及び前記チャネル領域を定義する第1-1半導体パターンと、前記第1キャパシタの前記第2電極及び前記第2キャパシタの第1電極を定義する第1-2半導体パターンとを含む。
【0027】
前記第2導電層は、平面上において、前記第1-2半導体パターンに重畳し、前記第2キャパシタの前記第2電極を定義する第2-1導電性パターンと、平面上において、前記第1半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第1トランジスタの前記ゲートを定義する第2-2導電性パターンとを含む。
【0028】
前記第2導電層は前記第2トランジスタのソース、ドレイン、及びチャネル領域を定義し、前記第3導電層は平面上において第2半導体パターンの前記チャネル領域に重畳し、前記第2キャパシタのゲートを定義する第2-3導電性パターンを更に含む。
【0029】
前記表示パネルは、前記第2導電層の上に配置される第4絶縁層と、前記第4絶縁層の上に配置される第3導電層とを更に含む。前記画素は第3キャパシタを更に含み、前記第2-1導電性パターンは第3キャパシタの第1電極を定義し、前記第3導電層は前記第3キャパシタの第2電極を定義する。
【発明の効果】
【0030】
一実施例の表示装置において、酸化物半導体をそれぞれ含む導電層が絶縁層を間に挟んで多層に積層されてキャパシタを形成する。絶縁層の厚さは他の絶縁層に比べ相対的に小さい。それによって、多層に積層される導電層の間に十分なキャパシタンスを確保し、表示装置の表示品質が向上される。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【
図1】本発明の一実施例による表示装置のブロック図である。
【
図2】本発明の一実施例による画素の等価回路図である。
【
図3】
図2に示した画素を駆動するためのタイミングチャートである。
【
図4】本発明の一実施例による表示パネルの断面図である。
【
図5】本発明の一実施例による画素の平面図である。
【
図6A】本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【
図6B】本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【
図6C】本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【
図6D】本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【
図6E】本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【
図6F】本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【
図7】本発明の一実施例による表示パネルの断面図である。
【
図8】本発明の一実施例による表示パネルの断面図である。
【
図9】本発明の一実施例による表示パネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
本明細書において、ある構成要素(または領域、層、部分など)が他の構成要素の「上にある」、「結合される」、または「結合される」と言及されれば、それは他の構成要素の上に直接配置・接続・結合され得るか、またはそれらの間に第3の構成要素が配置され得ることを意味する。
【0033】
同じ図面符号は同じ構成要素を指す。また、図面において、構成要素の厚さ、割合、及び寸法は技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。「及び/または」は、関連する構成要素が定義する一つ以上の組み合わせを全て含む。
【0034】
第1、第2などの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、前記構成要素は前記用語に限らない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第1構成要素は第2構成要素と命名されてもよく、類似して第2構成要素も第1構成要素と命名されてもよい。単数の表面は、文脈上明白に異なるように意味しない限り複数の表現を含む。
【0035】
また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示した構成要素の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念であって、図面に示した方向を基準に説明される。
【0036】
「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないと理解すべきである。
【0037】
異なるように定義されない限り、本明細書で使用された全ての用語(技術的及び科学的用語を含む)は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるようなものと同じ意味を有する。また、一般的に使用される辞書で定義された用語などの用語は、関連技術の文脈での意味と一致する意味を有すると解釈すべきであって、ここで明示的に定義されない限り、過度に理想的であるか形式的な意味で解釈してはならない。
【0038】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【0039】
図1は、本発明の一実施例による表示装置DDのブロック図である。表示装置DDは、タイミング制御部TCと、スキャン駆動回路SDCと、データ駆動回路DDCと、表示パネルDPとを含む。本実施例において、表示パネルDPは、発光型示パネルと説明される。発光型表示パネルは、有機発光表示パネルまたは無機発光発光表示パネルを含む。発光型表示パネルは、マイクロLED表示パネル及びマイクロOLED表示パネル、またはナノLED表示パネルを含む。
【0040】
タイミング制御部TCは入力映像信号を受信し、データ駆動回路DDCとのインターフェースの仕様に合うように入力映像信号のタイミングフォーマットを変換して映像データD-RGBを生成する。タイミング制御部TCは、映像データD-RGBと各種制御信号DCS、SCSを出力する。
【0041】
スキャン駆動回路SDCは、タイミング制御部TCからスキャン制御信号SCSを受信する。スキャン制御信号SCSは、スキャン駆動回路SDCの動作を開始する垂直開始信号と、信号の出力時期を決定するクロック信号などを含む。スキャン駆動回路SDCは複数のスキャン信号を生成し、対応するスキャンラインSL11~SL1nに順次に出力する。また、スキャン駆動回路SDCはスキャン制御信号SCSに応答して複数の発光制御信号を生成し、対応する発光信号ラインEL1~ELnに複数の発光制御信号を出力する。
【0042】
図1では、複数のスキャン信号と複数の発光制御信号が一つのスキャン駆動回路SDCから出力されると示したが、本発明はこれに限らない。本発明の一実施例において、表示装置DDは複数のスキャン駆動回路を含む。また、本発明の一実施例において、複数のスキャン信号を生成して出力する駆動回路と複数の発光制御信号を生成して出力する駆動回路とは別に形成される。
【0043】
データ駆動回路DDCは、タイミング制御部TCからデータ制御信号DCS及び映像データD-RGBを受信する。データ駆動回路DDCは映像データD-RGBをデータ信号に変換し、データ信号を後述する複数のデータラインDL1~DLmに出力する。データ信号は映像データD-RGBの階調値に対応するアナログ電圧である。
【0044】
表示パネルDPは、複数のグループのスキャンラインを含む。
図1には、第1グループのスキャンラインSL11~SL1nを例示的に示している。表示パネルDPは、発光信号ラインEL1~ELnと、データラインDL1~DLmと、第1電圧ラインVL1と、第2電圧ラインVL2と、第3電圧ラインVL3と、第4電圧ラインVL4と、複数の画素PXとを含む。
【0045】
第1グループのスキャンラインSL1~SLnは第1方向DR1に延長され、第2方向DR2に並べられる。データラインDL1~DLmは第1グループのスキャンラインSL11~SL1nと交差する。
【0046】
第1電圧ラインVL1は、第1電源電圧ELVSSを受信する。第2電圧ラインVL2は、第2電源電圧ELVDDを受信する。第2電源電圧ELVDDは、第1電源電圧ELVSSより高いレベルを有する。第3電圧ラインVL3は、基準電圧Vref(以下、第1電圧)を受信する。第4電圧ラインVL4は、初期化電圧Vint(以下、第2電圧)を受信する。第1電圧Vrefは、第2電源電圧ELVDDより低いレベルを有する。第2電圧Vintは、第2電源電圧ELVDDより低いレベルを有する。本実施例において、第2電圧Vintは、第1電圧Vref及び第1電源電圧ELVSSより低いレベルを有する。
【0047】
第1電圧ラインVL1、第2電圧ラインVL2、第3電圧ラインVL3、及び第4電圧ラインVL4のうち少なくともいずれか一つは第1方向DR1に延長されるラインと第2方向DR2に延長されるラインのうち少なくとも一つを含む。電圧ラインの第1方向DR1に延長されるラインと第2方向DR2に延長されるラインは、
図4に示した複数の絶縁層10~40のうち互いに異なる層の上に配置されても互いに電気的に接続される。
【0048】
これまで
図1を参照して一実施例による表示装置DDを説明したが、本発明の表示装置DDはこれに限らない。画素駆動回路の構成によって信号ラインが更に追加されるか省略されてもよい。また、一つの画素PXと信号ラインの電気的接続関係も変更されてもよい。
【0049】
複数の画素PXは、互いに異なるカラーの光を生成する複数のグループを含む。例えば、複数の画素PXは、赤色光を生成する赤画素と、緑色光を生成する緑画素と、青色光を生成する青画素とを含む。赤色画素の発光ダイオード、緑色画素の発光ダイオード、及び青色画素の発光ダイオードは互いに異なる物質の発光層を含む。
【0050】
画素駆動回路は、複数のトランジスタと少なくとも一つのトランジスタとを含む。スキャン駆動回路SDCとデータ駆動回路DDCのうち少なくともいずれか一つは、画素駆動回路と同じ工程によって形成される複数のトランジスタを含む。
【0051】
フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を複数回行い、ベース基板の上に上述した信号ライン、複数の画素PX、スキャン駆動回路SDC、及びデータ駆動回路DDCを形成する。
【0052】
複数の蒸着工程またはコーティング工程によってベース基板の上に複数の絶縁層を形成する。複数の絶縁層は、有機層及び/または無機層を含む。複数個の絶縁層のうちいずれか一つは、複数の絶縁パターンを含む。複数の絶縁層のそれぞれは、複数個の画素PXに重畳する。複数の絶縁層のそれぞれには、コンタクト孔が形成される。複数のコンタクト孔は、複数の画素PXそれぞれに対して所定の規則で並べられる。
【0053】
図2は、本発明の一実施例による画素PXの等価回路図である。
図3は、
図2に示した画素PXを駆動するためのタイミングチャートである。
【0054】
図2には、第1グループのスキャンラインSL11~SL1n(
図1を参照)のうちi番目のスキャンラインSL1i(または第1スキャンライン)に接続され、複数のデータラインDL1~DLm(
図1を参照)のうちj番目のデータラインDLj(または第1データライン)に接続される画素PXを代表的に示している。画素PXは第2グループのスキャンラインのうちi番目のスキャンラインSL2iに接続され、第3グループのスキャンラインのうちi番目のスキャンラインSL3iに接続される。
【0055】
本実施例において、画素駆動回路は、第1トランジスタT1~第5トランジスタT5と、ストレージキャパシタCstと、ホールドキャパシタンスCholdと、発光ダイオードOLEDとを含む。本実施例において、第1トランジスタT1~第5トランジスタT5はN型と説明される。但し、これに限らず、第1トランジスタT1~第5トランジスタT5のうち少なくとも一つ以上は、P型のトランジスタであってもよい。また、本発明の一実施例において、第1トランジスタT1~第5トランジスタT5のうち少なくとも一つは省略されるか、追加のトランジスタが画素PXに更に含まれてもよい。
【0056】
本実施例において、第1トランジスタT1~第5トランジスタT5のそれぞれは2つのゲートを含むと図示したが、少なくともいずれか一つのトランジスタは一つのゲートのみを含む。第2トランジスタT2~第5トランジスタT5のそれぞれの上部ゲートG2-1、G3-1、G4-1、G5-1と下部ゲートG2-2、G3-2、G4-2、G5-2は互いに電気的に接続されていると示したが、これに限らない。第2トランジスタT2~第5トランジスタT5それぞれの下部ゲートG2-2、G3-2、G4-2、G5-2はフローティングされた電極であってもよい。
【0057】
本実施例において、第1トランジスタT1は駆動トランジスタであり、第2トランジスタT2はスイッチングトランジスタである。第1トランジスタT1のゲートG1-2が接続されるノードは第1ノードND1と定義され、第1トランジスタT1のソースS1が接続されるノードは第2ノードND2と定義される。
【0058】
発光ダイオードOLEDは、第2ノードND2に電気的に接続される第1電極と、第1電源電圧ELVSSを受信する第2電極と、第1電極と第2電極との間に配置される発光層とを含む。発光ダイオードOLEDに関する具体的な説明は後述する。
【0059】
第1トランジスタT1は、第2電源電圧ELVDDを受信する第2電源ラインVL2と第2ノードND2との間に電気的に接続される。第1トランジスタT1は、第2ノードND2に接続されるソースS1(以下、第1ソース)と、ドレインD1(以下、第1ドレイン)と、チャネルと、第2ノードND2に電気的に接続されるゲートG1-1(以下、第1上部ゲート)とを含む。第1トランジスタT1は、第1ノードND1に接続されるゲートG1-2(以下、第1下部ゲート)を更に含む。
【0060】
第2トランジスタT2は、j番目のデータラインDLjと第1ノードND1との間に電気的に接続される。第2トランジスタT2は、第1ノードND1に接続されるソースS2(以下第2ソース)と、j番目のデータラインDLjに接続されるドレイン(以下、第2ドレイン)と、チャネルと、第1グループのi番目のスキャンラインSL1iに接続されるゲートG2-1(以下、第2上部ゲート)とを含む。第2トランジスタT2は第2上部ゲートG2-1に電気的に接続されるゲートG2-2(以下、第2下部ゲート)を更に含む。後述する第3トランジスタT3~第5トランジスタT5は、第2上部ゲートG2-1と第2下部ゲートG2-2にそれぞれ対応する上部ゲートG3-1、G4-1、G5-1と下部ゲートG3-2、G4-2、G5-2とを含む。
【0061】
第3トランジスタT3は、第1ノードND1と第1電圧Vrefを受信する第3電圧ラインVL3との間に電気的に接続される。第3トランジスタT3は、第1ノードND1に接続されるドレインD3(以下、第3ドレイン)と、第3電圧ラインVL3に接続されるソースS3(以下、第3ソース)と、チャネルと、第2グループのi番目のスキャンラインSL2iに接続される第3上部ゲートG3-1とを含む。
【0062】
第4トランジスタT4は、第2電圧Vintを受信する第4電圧ラインVL4と第2ノードND2との間に電気的に接続される。第4トランジスタT4は、第2ノードND2に接続されるドレイン(以下、第4ドレイン)と、第4電圧ラインVL4に接続されるソースS4(以下、第4ソース)と、チャネルと、第3グループのi番目のスキャンラインSL3iに接続される第4上部ゲートG4-2とを含む。
【0063】
第5トランジスタT5は、第2電圧ラインVL2と第1ドレインD1または第1ソースS1との間に電気的に接続される。本実施例において、第5トランジスタT5は、第2電源ラインVL2に接続されるソースS5(以下、第5ソース)と、第1ドレインD1に接続されるドレインD5(以下、第5ドレイン)と、チャネルと、i番目の発光信号ラインELiに接続される第5上部ゲートG5-1とを含む。
【0064】
ストレージキャパシタCstは、第1ノードND1と第2ノードND2との間に電気的に接続される。ストレージキャパシタCstは、第1ノードND1に接続する第1電極E1-1と第2ノードND2に接続する第2電極E1-2とを含む。
【0065】
ホールドキャパシタCholdは、第2電圧ラインVL2と第2ノードND2との間に電気的に接続される。ホールドキャパシタCholdは、第2電圧ラインVL2に接続する第1電極E2-1と第2ノードND2に接続する第2電極E2-2とを含む。
【0066】
図2及び
図3を共に参照して、画素PXの動作をより詳細に説明する。表示装置DD(
図1を参照)は、フレーム区間ごとに映像を表示する。第1グループのスキャンライン、第2グループのスキャンライン、第3グループのスキャンライン、及び発光信号ラインのそれぞれは、フレーム区間の間に順次にスキャニングされる。
図3はフレーム区間のうち一部を示している。
【0067】
図3を参照すると、信号Ei、GRi、GWi、GIiそれぞれは一部区間の間に高レベル(V-HIGH)を有し、一部区間の間に低レベルV-LOWを有する。上述したNタイプの第1トランジスタT1~第5トランジスタT5は対応する制御信号が高レベルV-HIGHを有する際にターンオンされる。
【0068】
初期化区間IPの間、第3トランジスタT3と第4トランジスタT4がターンオンされる。第1ノードND1は第1電圧Vrefに初期化される。第2ノードND2は、第2電圧Vintに初期化される。ストレージキャパシタCstが第1電圧Vrefと第2電圧Vintとの差の値に初期化される。ホールドキャパシタCholdが第2電源電圧ELVDDと第2電圧Vintとの差の値に初期化される。
【0069】
補償区間CPの間、第3トランジスタT3と第5トランジスタT5がターンオンされる。ストレージキャパシタCstには第1トランジスタT1の閾値に当たる電圧が補償される。
【0070】
書き込み区間WPの間、第2トランジスタT2がターンオンされる。第2トランジスタT2は、データ信号DSに対応する電圧を出力する。結果的にストレージキャパシタCstには、データ信号DSに対応する電圧値が充電される。ストレージキャパシタCstには、第1トランジスタT1の閾値電圧が補償されたデータ信号DSが充電される。画素PX(
図1を参照)ごとに駆動トランジスタの閾値電圧が異なるが、
図2及び
図3に示した画素PXは駆動トランジスタの閾値電圧の偏差にかかわらずにデータ信号DSに比例する大きさの電流を発光ダイオードOLEDに供給する。
【0071】
次に、発光区間の間、第5トランジスタT5がターンオンされる。第1トランジスタT1は、ストレージキャパシタCstに保存されている電圧値に対応する電流を発光ダイオードOLEDに提供する。発光ダイオードOLEDは、データ信号DSに対応する輝度で発光される。
【0072】
図4は、本発明の一実施例による表示パネルDPを簡略に示す図である。
図4は、
図2に示した画素PXの等価回路を有する表示パネルDPにおいて、第1トランジスタT1、第2トランジスタT2、第1キャパシタC1、第2キャパシタC2、及び発光ダイオードOLEDに対応する部分の断面を示している。
【0073】
図4を参照すると、表示パネルDPは、ベース層BSと、回路素子層DP-CLと、表示素子層DP-OLEDと、薄膜封止層TFEとを含む。表示パネルDPは、反射防止層または屈折率調節層などのような機能性層を更に含む。回路素子層DP-CLは、少なくとも複数の絶縁層と回路素子を含む。以下で説明される絶縁層は有気層及び/または無機層を含む。
【0074】
コーティング、蒸着などの工程によって絶縁層、半導体層、及び導電層を形成する。次に、フォトリソグラフィ及びエッチング工程によって絶縁層、半導体層、及び導電層を選択的にパターニングする。このような工程によって半導体パターン、導電パターン、信号ラインなどを形成する。同じ層の上に配置されるパターンは同じ工程によって形成される。
【0075】
ベース層BSは、合成樹脂を含む合成樹脂層である。合成樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂を含む。特に、合成樹脂層は、ポリイミド系樹脂層であってもよいが、その材料は特に限らない。合成樹脂層は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びフェリレン系樹脂のうち少なくともいずれか一つを含む。その他、ベース層BSはガラス基板、金属基板、または有/無機複合材料基板などを含む。
【0076】
ベース層BSの上面に、少なくとも一つの無機層が配置される。無機層は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化ジルコニウム、及び酸化ハフニウムのうち少なくとも一つを含む。無機層は多層からなる。多層の無機層は、後述するバリア層BRL及び/またはバッファ層BFL(または無機層)を構成する。バリア層BRLとバッファ層BFLは、選択的に配置される。
【0077】
バリア層BRLは、外部から異物が流入されることを防止する。バリアBRLLは、酸化シリコン層と窒化シリコン層とを含む。これらそれぞれは複数で提供され、酸化シリコン層と窒化シリコン層は交互に積層される。
【0078】
バリア層BRLの上に、第1導電層MP1が配置される。第1導電層MP1は、複数の導電パターンを含む。
図4は、第1導電層MP1の一部の導電パターンを示している。第1下部ゲートG1-2及び第2下部ゲートG2-2が第1導電層の導電パターンの一例として示されている。第1下部ゲートG1-2及び第2下部ゲートG2-2は、それぞれ第1-1導電性パターン及び第1-2導電性パターンである。
【0079】
第1下部ゲートG1-2は、第1キャパシタG1の第1電極を定義する。第1キャパシタC1は、
図2に示したストレージキャパシタCstであり、第1キャパシタC1の第1電極は、
図2に示したストレージキャパシタCstの第1電極E1-1である。
【0080】
言い換えれば、第1-1導電性パターンの一部領域が第1下部ゲートG1-2に当たり、他の一部の領域が
図2に示したストレージキャパシタCstの第1電極E1-1に当たる。ストレージキャパシタCstの第1電極E1-1と第1下部ゲートG1-2が一体の形状を有する。
【0081】
上述した第1下部ゲートG1-2及び第2下部ゲートG2-2は、遮光パターンの機能を有する。第1下部ゲートG1-2及び第2下部ゲートG2-2は、後述する第1トランジスタT1のチャネル領域A1及び第2トランジスタT2のチャネル領域A2の下側にそれぞれ配置され、外部からこれらに入射する光をブロッキングする。遮光パターンは、外部の光が第1トランジスタT1及び第2トランジスタT2のそれぞれの電圧-電流特性を変化させることを防止する。
【0082】
バッファ層BFLは、第1下部ゲートG1-2及び第2下部ゲートG2-2をカバーするようにバリア層BRLの上に配置される。バッファ層BFLは、ベース層BSと半導体パターン及び/または導電パターンとの間の結合力を向上させる。バッファ層BFLは、無機層である。一実施例において、バッファ層BFLは、酸化シリコン層と窒化シリコン層とを含む。酸化シリコン層及び窒化シリコン層は、交互に積層される。
【0083】
バッファ層BFLの上に、第1半導体層SCL1が配置される。第1半導体層SCL1は、複数の導電パターンを含む。
図4には、2つの半導体パターンSCP1、P1が第1半導体層SCL1の一例として示されている。
【0084】
半導体パターンは、金属酸化物を含む。金属酸化物半導体は結晶質または非晶質酸化物半導体を含む。例えば、酸化物半導体は、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、錫(Sn)、チタン(Ti)などを含む金属酸化物、または亜鉛(Zn)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、錫(Sn)、チタン(Ti)などの金属とこれらの酸化物の混合物を含む。酸化物半導体は、インジウム-錫酸化物(ITO)、インジウム-ガリウム-亜鉛酸化物(IGZO)、亜鉛酸化物(ZnO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZnO)、亜鉛-インジウム酸化物(ZIO)、インジウム酸化物(InO)、チタン酸化物(TiO)、インジウム-亜鉛-錫酸化物(IZTO)、亜鉛-錫酸化物(ZTO)などを含む。
【0085】
半導体パターンは、金属酸化物の還元可否によって区分される複数の領域を含む。金属酸化物が還元された領域(以下、還元領域)は、そうではない領域(以下、非還元領域)に比べ大きい伝導性を有する。還元領域は、実質的にトランジスタのソース/ドレインまたは信号ラインまたは電極の役割を有する。非還元領域が実質的にトランジスタのチャネル領域(またはチャネル)に当たる。
図4に示したように、第1半導体層SCL1の第1パターンSCP1は、第1トランジスタT1のソース領域S1と、チャネル領域A1と、ドレイン領域D1とを含む。第1トランジスタT1のソース領域S1とドレイン領域D1は、機能的に
図2を参照して説明した第1トランジスタT1のソースS1とドレインD1に当たるため、同じ図面符号を参照する。
【0086】
第1トランジスタT1のソース領域S1及びドレイン領域D1は、チャネル領域A1から互いに反対方向に延長される。第1半導体層SCL1の第1パターンSCP1は、還元されて相対的に導電性の高いソース領域S1とドレイン領域D1を含み、還元されずに相対的に導電性の低いチャネル領域A1を含む。
【0087】
図4に示したように、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は還元されずに相対的に導電性が低いか、還元されて相対的に導電性が高い。トーピング工程を行うか否かで第1半導体層SCL1の第2パターンP1は導電性が決定される。第1半導体層SCL1の第1パターンSCP1及び第2パターンP1は第1-1半導体パターン及び第2半導体パターンにそれぞれ定義される。
【0088】
第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第1キャパシタC1の第2電極及び第2キャパシタC2の第1電極を定義する。つまり、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第1キャパシタC1の第2電極でありながら、第2キャパシタC2の第1電極である。第1キャパシタC1の第2電極は、
図2に示したストレージキャパシタCstの第2電極E1-2である。
【0089】
また、第2キャパシタC2は、
図2に示したホールドキャパシタCholdである。第2キャパシタC2の第1電極は、
図2に示したホールドキャパシタCholdの第2電極E2-2である。
【0090】
本実施例において、断面上で第1半導体層SCL1の第1パターンSCP1は、第1半導体層SCP1の第2パターンP1と離隔されるように示されているが、これに限らない。第1半導体層SCP1の第1パターンSCP1と第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、平面上において一体の形状を有してもよい。つまり、いずれか一つの半導体パターンの第1部分は第1パターンSCP1に当たり、第2部分は第2パターンP1に当たる。
【0091】
バッファ層BFLの上に第、1絶縁層10が配置される。第1絶縁層10は、無機層及び/または有機層であり、単層または多層構造を有する。
【0092】
本実施例において、第1絶縁層10は、表示パネルDPに全面的に形成されず、特定導電パターンに重畳しない。詳しくは、第1絶縁層10は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1に重畳しながら、第1トランジスタT1のソース領域S1及びドレイン領域D1のそれぞれの少なくとも一部を露出させる。それによって、後続工程で第1絶縁層10から露出された第1トランジスタT1のソース領域S1及びドレイン領域D1が還元されてソース及びドレインの役割をする。第1トランジスタT1のソース領域S1及びドレイン領域D1は、相対的に高い導電性を有する。
【0093】
第1絶縁層10の上に、第2半導体層SCL2が配置される。第2半導体層SCL2は、複数の導電パターンを含む。
図4には、2つの半導体パターンSCP2、P2が第2半導体層SCL2の一例として示されている。第2半導体層SCL2の第1パターンSCP2は、第2トランジスタT2のソース領域S2と、チャネル領域A2と、ドレイン領域D2とを含む。第2トランジスタT2のソース領域S2とドレイン領域D2は、機能的に
図2を参照して説明した第2トランジスタT2のソースS2とドレインD2に当たるため、同じ図面符号を参照する。
【0094】
図4に示したように、第2半導体層SCL2の第2パターンP2は還元されずに相対的に導電性が低いか、還元されて相対的に導電性が高い。トーピング工程を行うか否かで第2半導体層SCL2の第2パターンP2は導電性が決定される。第2半導体層SCL2の第1パターンSCP2及び第2パターンP2は、第2-1半導体パターン及び第2-2半導体パターンにそれぞれ定義される。
【0095】
第2半導体層SCL2の第2パターンP2は、第2キャパシタC2の第2電極を定義する。第2キャパシタC2の第2電極は、
図2に示したホールドキャパシタCholdの第1電極E2-1である。
【0096】
本実施例において、第1半導体層SCL1及び第2半導体層SCL2のそれぞれは、酸化物半導体を含む。シリコン半導体の場合とは異なって、酸化物半導体である第1半導体層SCL1及び第2半導体層SCL2は、絶縁層を間に挟んで互いに重畳するように積層される。それによって第1半導体層SCL1と第2半導体層SCL2との間に、第2キャパシタC2を形成する。また、第1絶縁層10の厚さがバッファ層BFLや後述する第3絶縁層30及び第4絶縁層40より相対的に薄いため、第2キャパシタC2のキャパシタンスを十分に確保することができる。例えば、第1絶縁層10の厚さは約100nm以上200nm以下である。例えば、第1絶縁層10の厚さは、約140nmであってもよいが、実施例はこれに限らない。
【0097】
第1絶縁層10の上に、第2絶縁層20が配置される。第2絶縁層20は、無機層及び/または有機層であり、単層または多層構造を有する。第2絶縁層20の厚さは、第1絶縁層10の厚さと実質的に同じである。
【0098】
本実施例において、第2絶縁層20は表示パネルDPに全面的に形成されず、後述する特定の導電パターンにのみ重畳する。詳しくは、第2絶縁層20は複数の絶縁パターンを含む。
図4には、第2絶縁層20が第2-1絶縁パターン20-1及び第2-2絶縁パターン20-2を含むと示されている。第2-1絶縁パターン20-1は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1に重畳する。第2-2絶縁パターン20-2は、第2トランジスタT2のチャネル領域A2に重畳する。一実施例において、第2-1絶縁パターン20-1と第1トランジスタT1のチャネル領域A1との間には、第1絶縁層10が配置される。但し、実施例はこれに限らず、第2-1絶縁パターン20-1と第1トランジスタT1のチャネル領域A1との間に配置される第1絶縁層10は、省略されてもよい。この場合、第2-1絶縁パターン20-1は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1に接触する。
【0099】
第2絶縁層20から露出された第2トランジスタT2のソース領域S2とドレイン領域D2は、後続工程還元されて第2トランジスタT2のソース及びドレインの役割をする。第2トランジスタT2のソース領域S2及びドレイン領域D2は、相対的に高い導電性を有する。
【0100】
第2絶縁層20の上に、第2導電層MP2が配置される。第2導電層MP2は、複数の導電パターンを含む。
図4には第1トランジスタT1の第1上部ゲートG1-1及び第2トランジスタT2の第2上部ゲートG2-1が、第2導電層MP2の一例として示されている。第1トランジスタT1の第1上部ゲートG1-1及び第2トランジスタT2の第2上部ゲートG2-1は、それぞれ第2-1導電性パターン及び第2-2導電性パターンと定義される。
【0101】
第1トランジスタT1の第1上部ゲートG1-1及び第2トランジスタT2の第2上部ゲートG2-1は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1及び第2トランジスタT2のチャネル領域A2にそれぞれ重畳する。
【0102】
第2絶縁層20の上に、第2導電層MP2をカバーする第3絶縁層30が配置される。本実施例において、第3絶縁層30は有機層であり、単層構造を有してもよいが、特に限らない。一実施例において、第3絶縁層30の厚さは、第1絶縁層10の厚さより大きい。例えば、第3絶縁層30の厚さは約300nm以上700nm以下である。例えば、第3絶縁層30の厚さは約500nmであってもよいが、実施例はこれに限らない。
【0103】
第3絶縁層30は、第1及び第2トランジスタT1、T2のソース領域S1、S2及びドレイン領域D1、D2をカバーする。第3絶縁層30形成する過程において、第1及び第2トランジスタT1、T2のソース領域S1、S2及びドレイン領域D1、D2に水素が注入されてソース領域S1、S2及びドレイン領域D1、D2が還元される。第1及び第2トランジスタT1、T2のチャネル領域A1、A2は、上部ゲートG1-1、G2-1がマスクとして動作し水素の注入が遮断されるため還元されない。
【0104】
第3絶縁層30の上に第3導電層MP3が配置される。第3導電層MP3は、複数の導電パターンを含む。
図4には第1接続電極CNE1~第9接続電極CNE9が第3導電層MP3の一例として示されている。
図4において、第3接続電極CNE3と第5接続電極CNE5は、平面上において互いに接続される。つまり、第3接続電極CNE3と第5接続電極CNE5は電気的に接続されるが、このような意味で前記接続をSynと示した。以下の図面においてもSynは「電気的接続」と理解される。
【0105】
後述するアノード電極AEは、第3接続電極CNE3を介して第1半導体層SCL1の第2パターンP1に電気的に接続され、第5接続電極CNE5を介して第1トランジスタT1のソース領域S1及び第1上部ゲートG1-1に電気的に接続される。
【0106】
第3絶縁層30の上には、第3導電層MP3をカバーする第4絶縁層40が配置される。本実施例において、第4絶縁層40は有機層であり、単層構造を有してもよいが、特に限らない。
【0107】
一実施例において、表示素子層DP-OLEDは、第4絶縁層40の上に配置される。表示素子層DP-OLEDは、発光ダイオードOLEDと、画素定義膜PDLと、薄膜封止層TFEとを含む。
【0108】
発光ダイオードOLEDのアノード電極AEは、第4絶縁層40の上に配置される。アノード電極AEは、第4絶縁層40を貫通して第3接続電極CNE3に接続される。第4絶縁層40の上に画素定義膜PDLは、配置される。
【0109】
一実施例において、発光ダイオードOLEDは、アノード電極AEと、正孔制御層HCLと、発光層EMLと、電子制御層ECLと、カソード電極CEとを含む。
【0110】
画素定義膜PDLは、アノード電極AEの少なくとも一部を露出させて発光領域PXAを定義する。非表示領域NPXAは、平面上において発光領域PXAを囲む。
【0111】
正孔制御層HCLは、発光領域PXAと発光素領域NPXAに共通に配置される。正孔制御層HCLは、正孔輸送層及び正孔注入層を含む。
【0112】
正孔制御層HCLの上に、発光層EMLが配置される。発光層EMLは、画素定義膜PDLによって露出されたアノード電極AEの上にのみ配置される。発光層EMLは発光領域PXAごとに分離されて形成される。本実施例において、パターニングされた発光層EMLを例示的に示したが、発光層EMLは、発光領域PXAと非発光領域NPXAに共通に配置される。共通に配置される発光層EMLは、白色光または青色光を生成する。また、発光層EMLは多層構造を有する。
【0113】
発光層EMLの上に、電子制御層ECLが配置される。一実施例において、電子制御層ECLは電子輸送層及び電子注入層を含む。電子制御層ECLの上にカソード電極CEが配置される。電子制御層ECL及びカソード電極CEそれぞれは発光領域PXAと非発光領域NPXAに共通に配置される。
【0114】
カソード電極CEの上に、薄膜封止層TFEが配置される。薄膜封止層TFEは、発光領域PXAと発光素領域NPXAに共通に配置される。本実施例において、薄膜封止層TFEは、カソード電極CEを直接カバーする。本発明の一実施例において、カソード電極CEを直接カバーするキャッピング層が、更に配置される。本発明の一実施例において、発光ダイオードOLEDの積層構造は、
図4に示した構造から上下反転された構造を有してもよい。
【0115】
薄膜封止層TFEは、少なくとも無機層または有機層を含む。本発明の一実施例において、薄膜封止層TFEは、2つの無機層と、その間に配置される有機層とを含む。本発明の一実施例において、薄膜封止層TFEは、交互に積層される複数の無機層と、複数の有機層とを含む。
【0116】
図5は、本発明の一実施例による画素PXの平面図である。
図6A~
図6Fは、本発明の一実施例による画素に含まれるパターンの積層順による平面図である。
【0117】
【0118】
図5は、一行に配置される画素PXの平面図を示している。画素PXは、画素行の一側及び/または他側に配置されるか、画素行のうち複数の画素を間に挟んで一定間隔で配置される導電パターンを含む。
【0119】
図5及び
図6Aを参照すると、ベース層BS(
図4を参照)の上に第1導電層MP1の導電パターンが配置される。第1導電層MP1の導電パターンは、第1電圧ラインVL1と、第2横電圧ラインVL2-Hと、第3横電圧ラインVL3-Hと、第4電圧ラインVL4と、第1グループのi番目のスキャンラインSL1iと、第2グループのi番目のスキャンラインSL2iと、第3グループのi番目のスキャンラインSL3iと、i番目の発光信号ラインELiと、第1ダミーパターンDUM1と、第2ダミーパターンDUM2とを含む。
【0120】
第2横電圧ラインVL2-H及び第3横電圧ラインVL3-Hは、第2電圧ラインVL2(
図2を参照)及び第3電圧ラインVL3(
図2を参照)をそれぞれ形成する横ダミーパターンである。
図6Fで後述する第2縦電圧ラインVL2-V及び第3縦電圧ラインVL3-Vは、第2電圧ラインVL2(
図2を参照)及び第3電圧ラインVL3(
図2を参照)をそれぞれ形成する縦ダミーパターンである。第2横電圧ラインVL2-H及び第3横電圧ラインVL3-Hは、
図6Fで後述する第2縦電圧ラインVL2-V及び第3縦電圧ラインVL3-Vにそれぞれ電気的に接続される。
【0121】
一方、
図2で上述したように、第1電圧ラインVL1は第1電源電圧ELVSSを受信し、第2電圧ラインVL2は第2電源電圧ELVDDを受信し、第2電圧ラインVL3は第1電圧Vrefを受信し、第4電圧ラインVL4は第2電圧Vintを受信する。
【0122】
第1グループのi番目のスキャンラインSL1iと、第2グループのi番目のスキャンラインSL2iと、第3グループのi番目のスキャンラインSL3iと、i番目の発光信号ラインELiは
図2で対応するような信号Ei、GRi、GWi、GIiを受信する。
【0123】
第1導電層MP1の導電パターンは第1トランジスタT1~第5トランジスタT5の下部ゲートG1-2、G2-2、G3-2、G4-2、G5-2を更に含む。
【0124】
第2トランジスタT2~第5トランジスタT5の下部ゲートG2-2、G3-2、G4-2、G5-2は、第1グループのi番目のスキャンラインSL1iと、第2グループのi番目のスキャンラインSL2iと、第3グループのi番目のスキャンラインSL3iと、i番目の発光信号ラインELiと、からそれぞれ延長される。
図6Aでは第1ダミーパターンDUM1及び第1トランジスタT1の下部ゲートG1-2が互いに離隔されると示したが、これに限らず、第1ダミーパターンDUM1及び第1トランジスタT1の下部ゲートG1-2は、一体の形状を有してもよい。第1ダミーパターンDUM1は、
図2で上述したストレージキャパシタCstの第1電極E1-1を定義する。第2ダミーパターンDUM2は遮蔽電極の役割をする。
【0125】
図5及び
図6Bを参照すると、バッファ層BFL(
図4を参照)の上に第1半導体層SCL1が配置される。第1半導体層SCL1は、酸化物半導体を含む。
【0126】
第1半導体層SCL1は、第1半導体パターンSCP10を含む。第1半導体パターンSCP10は、第1部分SCP1-1及び第2部分P1-1を含む。第1部分SCP1-1は第1トランジスタT1のソース領域S1と、チャネル領域A1と、ドレイン領域D1とを含む。実質的に
図6Bに示したステップで第1部分SCP1-1は、ソース領域/ドレイン領域/チャネル領域が互いに区別されない。
図6Dを参照して説明される上部ゲートG1-1をマスクとして利用して還元工程を行った後、ソース領域/ドレイン領域/チャネル領域が互いに区別される。
【0127】
第1部分SCP1-1及び第2部分P1-1は、互いに一体の形状を有する。第1部分SCP1-1及び第2部分P1-1は、
図4の第1パターンSCP1及び第2パターンP1-1にそれぞれ当たる。第2部分P1-1には、開口部P1-OPが定義される。第2部分P1-1は、
図2で上述したストレージキャパシタCstの第2電極E1-2を定義する。
【0128】
図5及び
図6Cを参照すると、第1絶縁層10(
図4を参照)の上に第2半導体層SCL2が配置される。第2半導体層SCL2は酸化物半導体を含む。
【0129】
第2半導体層SCL2は、第2半導体パターンSCP20と、第3半導体パターンSCP30と、第4半導体パターンSCP40とを含む。第2半導体層SCP20は、第2及び第3トランジスタT2及びT3のソース領域S2、S3と、チャネル領域A2、A3と、ドレイン領域D2と、ドレイン領域D3とを含む。第3半導体パターンSCP30は第4トランジスタT4のソース領域S4と、チャネル領域A4と、ドレイン領域D4とを含む。第4半導体パターンSCP40は、第5トランジスタT5のソース領域S5と、チャネル領域A5と、ドレイン領域D5とを含む。第4半導体パターンSCP40は、
図4に示した第2パターンP2に対応する部分P2-1を含む。
【0130】
実質的に
図6Cに示したステップで第2半導体パターンSCP20~第4半導体パターンSCP40のそれぞれは、ソース領域/ドレイン領域/チャネル領域が互いに区別されない。
図6Dを参照して説明される上部ゲートG2-1、G3-1、G4-1、G5-1をマスクとして利用して還元工程を行った後、ソース領域/ドレイン領域/チャネル領域が互いに区別される。
図6Dを参照すると、第2絶縁層20(
図4を参照)の上に第2導電層MP2が配置される。第2導電層MP2の導電パターンは第1、第2、第3、第4、及び第5トランジスタT1~T5の上部ゲートG1-1、G2-1、G3-1、G4-1、G5-1を含む。上部ゲートG1-1、G2-1、G3-1、G4-1、G5-1をマスクとして利用して還元工程を行ったら、第1半導体パターンSCP1~第4半導体パターンSCP4(
図6B及び
図6Cを参照)のそれぞれのソース領域/ドレイン領域は、チャネル領域に比べより大きい導電性を有する。還元工程を経たら、スイッチ機能を有する第1トランジスタT1~第5トランジスタT5が完成される。
【0131】
図5及び
図6Eを参照すると、第2絶縁層20(
図4を参照)の上に第3絶縁層30(
図4を参照)が配置される。
図6Eは第3絶縁層30に定義される複数のコンタクト孔101~125を示している。複数のコンタクト孔101~125のうち一部はバッファ層BFL、第1絶縁層10、及び第2絶縁層20のうち少なくとも一部を更に貫通し、他の一部は第3絶縁層30のみを貫通する。
図6A~
図6Dを参照して説明した導電パターンと半導体パターン及び後述する
図6Fに示す導電パターンが
図2の等価回路を構成するようにコンタクト孔101~125を介して電気的に接続される。
【0132】
図5、
図6E及び
図6Fを参照すると、第3絶縁層30(
図4を参照)の上に第3導電層MP3が、配置される。第3導電層MP3の導電パターンは、第2縦電圧ラインVL2-Vと、第3縦電圧ラインVL3-Vと、j番目のデータラインDLjと、を含む。j番目のデータラインDLjはコンタクト孔103を介して第2トランジスタT2のドレイン領域D2に接続される。第2縦電圧ラインVL2-Vはコンタクト孔109を介して第5トランジスタT5のドレイン領域D5に接続される。また、第2縦電圧ラインVL2-Vは、コンタクト孔123を介しても
図6Aで上述した第2横電圧ラインVL2-Hに接続される。また、第2縦電圧ラインVL2-Vは、コンタクト孔118を介しても
図6Aで上述した第2ダミーパターンDUM2に連される。第3縦電圧ラインVL3-Vは、コンタクト孔101、102を介しても
図6Aで上述した第3横電圧ラインVL3-H及び第3トランジスタT3のソース領域S3を接続する。
【0133】
第3導電層MP3の導電パターンは、第1パターンCNP1~第9接続パターンCNP9を更に含む。
図6A~
図6Fを共に参照すると、第1接続パターンCNP1は、コンタクト孔104、105を介して第2グループのi番目のスキャンラインSL2iと第3トランジスタT3の上部ゲートG3-1を接続する。第2接続パターンCNP2はコンタクト孔106、107を介して第2グループのi番目のスキャンラインSL2iと第3トランジスタT3の上部ゲートG3-1を接続する。第2接続パターンCNP2はコンタクト孔106、107を介して第2グループのi番目のスキャンラインSL2iと第3トランジスタT3の上部ゲートG3-1を接続する。第3接続パターンCNP3は、コンタクト孔108、110、113を介して第1トランジスタT1の上部ゲートG1-1と、第1半導体パターンSCP10の第2部分P1-1(
図6Bを参照)と、第2トランジスタT2のソース領域S2とを接続する。第4接続パターンCNP4は、コンタクト孔111、112を介してした第1トランジスタT1のソース領域S1と第4トランジスタT4のドレイン領域D4を接続する。第5接続パターンCNP5はコンタクト孔114、115を介してした第1半導体パターンSCP10の第2部分P1-1と第1トランジスタT1の下部ゲートG1-2を接続する。第6接続パターンCNP6はコンタクト孔116、117を介して第1トランジスタT1のドレイン領域D1と第5トランジスタT5のソース領域S5を接続する。第7接続パターンCNO7はコンタクト孔119、120を介してi番目の発光信号ラインELiと第5トランジスタT5の下部ゲートG5-2を接続する。第8接続パターンCNP8はコンタクト孔121、122を介して第4電圧ラインVL4と第4トランジスタT4のソース領域S4を接続する。第9接続パターンCNP9は、コンタクト孔124、125を介して第3グループのi番目のスキャンラインSL3iと第4トランジスタT4の上部ゲートG4-1を接続する。
【0134】
図7は、本発明の一実施例による表示パネルDP-1の断面図である。
図7は、
図4に対応する断面を示している。以下、
図1~
図6Fを参考して説明した構成と同じ構成に関する詳細な説明は省略する。
【0135】
図7の表示パネルDP-1は、
図4の表示パネルDPに比べ第3キャパシタC3を更に含む。詳しくは、第2接続電極CNE2と第2半導体層SCL2の第2パターンP2との間に第3キャパシタC3が形成される。第1接続電極CNE1は、第2半導体層SCL2の第2パターンP2に接続されて、第2半導体層SCL2の第2パターンP2に第2電源電圧ELVDDを提供する。
【0136】
第2半導体層SCL2の第2パターンP2は、第2キャパシタC2の第2電極を定義しながら、第3キャパシタC3の第2電極を定義する。第2接続電極CNE2は、第3キャパシタC3の第1電極を定義する。第3キャパシタC3及び第2キャパシタC2は、並列に接続され、ホールドキャパシタChold(
図2を参照)を形成する。それによって、本発明の表示パネルDP-1は、ホールドキャパシタChold(
図2を参照)のキャパシタンスを増加させる。
【0137】
図8及び
図9のそれぞれは、本発明の一実施例による表示パネルDP-2、DP-3の断面図である。
図8及び
図9のそれぞれは
図4に対応する断面を示している。以下、
図1~
図7を参考して説明した構成と同じ構成に関する詳細な説明は省略する。
【0138】
図8を参照すると、一実施例の表示パネルDP-2は、ベース層BSと、回路素子層DP-CLと、表示素子層DP-OLEDと、薄膜封止層TFEとを含む。回路素子層DP-CLは、バリア層BRLと、バッファ層BFLと、第1絶縁層10~第4絶縁層40と、第1導電層MP1と、第1半導体層SCL1と、第2半導体層SCL2と、第2導電層MP2と、第3導電層MP3とを含む。
【0139】
バリア層BRLの上に、第1導電層MP1が配置される。第1導電層MP1は、複数の導電パターンを含む。
図8には、第1下部ゲートG1-2及び第2下部ゲートG2-2が第1導電層MP1の導電パターンの一例として示されている。第1下部ゲートG1-2は第1-1導電性パターンであり、第2下部ゲートG2-2は第1-2導電性パターンである。
【0140】
バッファ層BFLの上に、第1半導体層SCL1が配置される。第1半導体層SCL1は、複数の導電パターンを含む。
図8には、第1パターンSCP1及び第2パターンP1が、第1半導体層SCL1の一例として示されている。第1半導体層SCL1の第1パターンSCP1及び第2パターンP1は、第1-1半導体パターン及び第1-2半導体パターンとそれぞれ定義される。
【0141】
第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第1下部ゲートG1-2に重畳する。互いに重畳する第1下部ゲートG1-2及び第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第1キャパシタC1を形成する。第1下部ゲートG1-2は、第1キャパシタC1の第2電極を定義し、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第1キャパシタC1の第2電極を定義する。
図2を共に参照すると、第1下部ゲートG1-2は、ストレージキャパシタCstの第1電極E1-1を定義し、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、ストレージキャパシタCstの第2電極E1-2を定義する。
【0142】
また、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第2キャパシタC2の第1電極を定義する。
図2を共に参照すると、第1半導体層SCL1の第2パターンP2は、ホールドキャパシタCholdの第2電極E2-2を定義する。
【0143】
バッファ層BFLの上に第、1絶縁層10が配置される。本実施例において、第1絶縁層10は、表示パネルDP-2に全面的に形成されず、特定導電パターンに重畳しない。詳しくは、第1絶縁層10は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1に重畳しながら、第1トランジスタT1のソース領域S1及びドレイン領域D1のそれぞれの少なくとも一部を露出させる。
【0144】
第1絶縁層10の上に、第2半導体層SCL2が配置される。2半導体層SCL2、一つ以上の半導体パターンを含む。
図8には、第1パターンSCP2が第2半導体層SCL2の一例として示されている。第1パターンSCP2は、第2トランジスタT2のソース領域S2と、チャネル領域A2と、ドレイン領域D2とを含む。
【0145】
第1絶縁層10の上に、第2絶縁層20が配置される。本実施例において、第2絶縁層20は、表示パネルDP-2に全面的に形成されず、後述する特定の導電パターンにのみ重畳する。詳しくは、第2絶縁層20は複数の絶縁パターンを含む。
図8には、第2絶縁層20が第2-1絶縁パターン20-1、第2-2絶縁パターン20-2、及び第2-3絶縁パターン20-3を含むことが示されている。第2-1絶縁パターン20-1は、第1半導体層SCL1の第2パターンP1に重畳する。第2-2絶縁パターン20-2は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1に重畳する。第2-3絶縁パターン20-3は、第2トランジスタT2のチャネル領域A2に重畳する。一実施例において、第2-2絶縁パターン20-2と第1トランジスタT1のチャネル領域A1との間に配置される第1絶縁層10は、省略されてもよい。この場合、第2-2絶縁パターン20-2は、第1トランジスタT1のチャネル領域A1に接触する。
【0146】
第2絶縁層20の上に、第2導電層MP2が配置される。第2導電層MP2は、複数の導電パターンを含む。
図8には、電極パターンP3、第1トランジスタT1の第1上部ゲートG1-1、及び第2トランジスタT2の第2上部ゲートG2-1が第2導電層MP2の一例として示されている。電極パターンP3、第1トランジスタT1の第1上部ゲートG1-1、及び第2トランジスタT2の第2上部ゲートG2-1は、それぞれ第2-1導電性パターン、第2-2導電性パターン及び第2-3導電性パターンと定義される。
【0147】
電極パターンP3、第1半導体層SCL1の第2パターンP1に重畳する。互いに重畳する電極パターンP3及び第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第2キャパシタC2を形成する。第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、第2キャパシタC2の第1電極を定義し、電極パターンP3は、第2キャパシタC2の第2電極を定義する。
図2を共に参照すると、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は、ホールドキャパシタCholdの第2電極E2-2を定義し、電極パターンP3は、ホールドキャパシタCholdの第1電極E2-1を定義する。
【0148】
第2導電層MP2の上に、第3絶縁層30が配置される。第2導電層MP2の上には、第3導電層MP3が配置される。第3導電層MP3は、複数個の導電パターンを含む。
図8には、第1接続電極CNE1~第9接続電極CNE9が第3導電層MP3の一例として示されている。第3接続電極CNE3及び第5接続電極CNE5は互いに電気的に接続される。後述するアノード電極AEは、第3接続電極CNE3を介して第1半導体層SCL1の第2パターンP1に電気的に接続され、第5接続電極CNE5を介して第1トランジスタT1のソース領域S1及び第1上部ゲートG1-1に電気的に接続される。
【0149】
第3絶縁層30の上には、第3導電層MP3をカバーする第4絶縁層40が配置される。本実施例において、第4絶縁層40は有機層であり、単層構造を有してもよいが、特に限らない。
【0150】
第4絶縁層40の上には、発光素子層DP-OLEDが配置される。表示素子層DP-OLEDに関する説明は、
図4で上述した内容が同じく適用される。
【0151】
一実施例の表示パネルDP-2は、第1下部ゲートG1-2と第1半導体層SCL1の第2パターンP1との間に形成される第1キャパシタC1と、第1半導体層SCL1の第2パターンP1と電極パターンP3との間に形成される第2キャパシタC2とを含む。第1キャパシタC1はストレージキャパシタCst(
図2を参照)であり、第2キャパシタC2はホールドキャパシタChold(
図2を参照)に対応する。一実施例において、第1半導体層SCL1の第2パターンP1は酸化物半導体を含み、電極パターンP3は金属物質を含む。それによって、本発明の表示パネルDP-3は、第2キャパシタC2のキャパシタンスを十分に確保することができる。
【0152】
図9の表示パネルDP-3は、
図8の表示パネルDP-2に比べると、第3キャパシタC3を更に含む。詳しくは、第2接続電極CNE2と電極パターンP3との間に第3キャパシタC3が形成される。第1接続電極CNE1は、電極パターンP3に接続されて電極パターンP3に第2電源電圧ELVDDを提供する。
【0153】
電極パターンP3は、第2キャパシタC2の第2電極を定義しながら、第3キャパシタC3の第2電極を定義する。第2接続電極CNE2は、第3キャパシタC3の第1電極を定義する。第3キャパシタC3及び第2キャパシタC2は、並列に接続され、ホールドキャパシタChold(
図2を参照)を形成する。それによって、本発明の表示パネルDP-3は、ホールドキャパシタChold(
図2を参照)のキャパシタンスを増加させる。
【0154】
本発明の表示装置は、酸化物半導体を含む導電層が多層で積層されてキャパシタを形成する。前記酸化物半導体をそれぞれ含む導電層の間には絶縁層が配置されるが、前記絶縁層の厚さは、表示装置に含まれる他の絶縁層の厚さより相対的に小さい。それによって、酸化物半導体をそれぞれ含む導電層の間に十分なキャパシタンスを確保することができ、表示装置の表示品質が向上される。
【0155】
これまで本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野における熟練した当業者または該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できるはずである。
【0156】
よって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載されている内容に限らず、特許請求の範囲によって決められるべきである。
【符号の説明】
【0157】
DD:表示装置 MP1~MP5:第1~第5導電層
BS:ベース層 BFL:無機層、バッファ層
T1、T2、T3、T4、T5:第1~第5トランジスタ
G1-1、G2-1、G3-1、G4-1、G5-1:第1~第5上部ゲート
G1-2、G2-2、G3-2、G4-2、G5-2:第1~第5下部ゲート
P1:第1半導体層の第2パターン
P2:第2半導体層の第2パターン
P3:電極パターン
Cst、C1:第1キャパシタ、ストレージキャパシタ
Chold、C2、C3:第2キャパシタ、第3キャパシタ、ホールドキャパシタ